第14話
半導体×AI
AIを動かす石、AIが作る石
AIは半導体で動き、半導体づくりにもAIが使われる。装置と材料で日本が強い理由も。
この動画で話すこと
AIの正体は計算で、計算の正体は半導体です。電気を大食いするAI、完成品のシェアは1割未満でも装置と材料で世界を支える日本、2ナノ世代への挑戦、そしてAIにチップを設計させる研究をめぐる論争までを5分で。
章
- AIの隠し味
- 今日の現在地
- 砂の板に考えさせる
- AIは電気の大食い
- 日本の立ち位置:装置3割、材料5割
- 2ナノ世代への挑戦
- AIがチップを設計する?
- 砂と薬品と電気の話
- 次に見るなら
- 応援のお願い
ナレーション全文
うま味調味料で知られる、日本の食品メーカー。実は、高性能な半導体に欠かせない絶縁フィルムで、世界のトップシェアを握っています。
調味料づくりの技術から生まれた材料が、チップの土台を支えているのです。AIの隠し味は、本当に、あの会社でした。
AIの正体は、計算です。そして計算をしているのは、シリコンの板に刻んだ、何百億個もの小さなスイッチ。
最先端の回路は、ウイルスよりずっと細かい。砂から作った板に、原子に迫る細かさで模様を描いて、考えさせている。冷静になると、かなり変なことをしています。
そしてAIは、大食いです。国際エネルギー機関の予測では、世界のデータセンターが使う電力は、2030年に、いまの日本全体の消費量を上回ります。
賢くなるほど、電気を食う。だから、少ない電力でたくさん計算できるチップは、国の競争力そのものになりました。
では、日本は。完成品のチップのシェアは、かつての世界の半分から、いまは1割未満。
ところが、チップを作る装置では、世界のおよそ3割。材料では、およそ半分を握っています。
土台になるシリコンの板。光で模様を描くための薬品。検査の装置。主役の座は譲っても、舞台と、照明と、衣装は、だいたい日本製なのです。
主役への返り咲きも、狙っています。2025年、北海道の新しい工場で、2ナノメートル世代のトランジスタの試作に成功。量産の目標は、2027年度です。
ただし、試作と量産は、別の競技。「1個作れた」と、「毎月何万枚も、不良なく作れる」のあいだには、深い谷があります。
最後に、逆向きの話。AIに、チップを設計させる研究です。部品の配置を、強化学習で決める。2021年に発表されました。
ただ、ほかの研究者から、従来の方法のほうが良い結果だった、という反論が出て、論争が続いています。AIが自分の脳を設計する日は、もう少し先のようです。
AIの進歩は、ソフトの話に見えて、実は、砂と、薬品と、電気の話。そしてその現場には、日本の名前が、たくさんあります。
出典・参考
- IEA, "Energy and AI" (2025) https://www.iea.org/reports/energy-and-ai
- 経済産業省「半導体・デジタル産業戦略」関連資料
- Rapidus ニュースリリース(2025年7月18日)
- 味の素グループの公開資料(層間絶縁フィルム)
- Mirhoseini et al., "A graph placement methodology for fast chip design", Nature 594, 207 (2021)
- Cheng et al., "Assessment of Reinforcement Learning for Macro Placement", ISPD (2023)