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4/2台湾半導体セミナー：専門家が日台産業連携を証言し、世界的なAI普及時代の新しいビジネスを推進
Posted on 2024/04/02
台北市コンピュータ協会（TCA）は今年、50周年を迎えます。TCAは台湾企業と世界のICT産業が共に成長する中で、1990年代に東京事務所を設立し、台日企業間の協力を地域化する取り組みを推進してきました。AIの普及時代を迎えるため、TCAは4月2日に東京で【2024年 台湾半導体セミナー】（2024 Taiwan Semiconductor Day）を開催し、TCA設立50周年を記念する特別なイベントとして行われました。当日は、力積電（PSMC）の創業者である黄崇仁博士、台湾国立清華大学半導体研究学院院長であり、TSMC-国立清華大学共同研究センター主任である林本堅博士、AP Memory Technologyの会長である陳文良博士、そして『TSMC 世界を動かすヒミツ』の著者であり、週刊誌「今周刊」の顧問である林宏文氏などの半導体産業の専門家たちが専門講演及びディスカッションも行われました。今日のイベントには、業界関係者、政府関係者、学術界の研究者など合計400人以上が参加しました。さらに、多くの日本の主要メディアと台湾のメディアが取材に訪れました。
呉政忠：台日が半導体とAI技術の協力を加速。国家科学及技術委員会の晶創台湾プランが台湾の半導体産業の優位性を強化
国家科学及技術委員会の呉政忠主任委員が挨拶の際に述べたところによれば、AIおよびスマート電動車の台頭と急速な発展に伴い、半導体とAIは世界の科学技術産業の発展を牽引する中核となり、各国の重要な戦略産業となっています。台湾の半導体およびICT産業は世界的に重要な地位を占めており、世界中のパートナーと協力して共に良い未来を築いていきたいと考えています。国家科学及技術委員会は台湾政府が科学技術の発展を推進するための専門機関であり、台湾全体の科学技術の発展、学術研究の支援、科学技術園区の開発などの三大使命を担っており、半導体とICT産業の土地配置や技術の深化を通じて、台湾の半導体産業の発展を支える強力な後ろ盾となっています。
呉政忠氏は、台湾の半導体産業の優位性を持続的に構築するために、国国家科学及技術委員会は2024年に「Chip-based Industrial Innovation Program （チップに基づく産業革新プログラム）」を推進し、全産業のイノベーションを加速させることを目指しています。この計画には、「生成AI+チップによる全産業の革新を促進する」「台湾の育成環境を強化し、グローバルな研究開発人材を吸収する」「産業革新に必要な異種統合や先進技術の加速」「シリコンアイランドの実力を活用し、国際的な新興企業や投資を台湾に誘致する」という4つの重点が含まれています。今後5年間で、より多くの台湾のIC設計新興企業を育成し、日本の産業と台湾のICサプライチェーンとの協力を歓迎し、グローバルな産業のデジタル変革の機会を拡大していくことを期待しています。
呉政忠氏は、将来、世界の産業のデジタル変革は半導体とAIを中心に展開され、需要が大幅に増加することが予想されると指摘しました。また、日本と台湾は官民を問わず、長年にわたり良好な信頼関係と協力関係を築いており、両国の産業優位性を組み合わせることで、将来、AIおよび半導体産業でさらなるポジティブな協力成果が得られると信じています。
黄崇仁：Fab IPと3D WoW技術により、各国の半導体産業が発展し、効率的で低消費電力の生成型AI/LLM Edge AIチップ市場に進出可能
力晶グループ創業者兼台湾先進車用技術発展協会（TADA）理事長の黄崇仁博士は、専門講演の中で、台湾の半導体サプライチェーンがウエハー代工の経験と技術支援を通じて、各国がAI技術革命に参加し、新しい応用領域を開拓するのに役立つと述べました。彼は、3DスタックDRAM/ロジックチップアーキテクチャを利用して、記憶帯域幅を向上させ、演算消費電力を低減することで、低コストの利点を活かしてEdge AIアプリケーションの普及を加速することができると述べました。
黄崇仁氏は、台湾のウエハー代工産業が世界をリードしていると指摘し、AI技術革命が各国に与える影響に対応するため、PSMCはGlobal Linkグローバル戦略を策定し、同社の約30年にわたるウエハー工場の建設と運営経験、技術をFab IPの新しいビジネスモデルと組み合わせ、各国の政治経済環境の要求に対応し、半導体製造資源の導入を支援し、地域ごとの文化的特性と現地の知恵を活かして、AI技術革命から生まれる無限のビジネス機会に参加することを促しています。
中小企業、家庭、特定の領域や用途向けのEdge AI市場について、PSMCが導入した3D WoW技術は、記憶データ転送効率を向上させ、転送に必要な消費電力を低減することができます。1枚から複数枚のDRAMチップを積層することで、データ転送効率を10倍向上させ、消費電力も2.5D CoWoSパッケージよりも低く抑えることができ、従来の演算アーキテクチャの1/10です。これはまた、IC設計企業が単一チップAIコンピュータ（Single Chip AI Computer）を開発するのを容易にします。
PSMCの単層DRAM、ロジックチップを使用した3D WoWアーキテクチャにより設計されたAI画像/動画処理単一チップコンピュータシステムは、車載画像処理、安全監視、無人航空機、顔認識などのニーズを満たし、低消費電力、高TOPs演算性能を提供します。
生成式AI（GenAI）および大規模言語モデル（LLM）演算用のAIチップについては、PSMCの多層DRAMの3D WoW技術を利用することで、4GBを超えるLLMモデルを処理し、低消費電力環境での動作を可能にし、Edge AIの高性能演算能力を提供し、生成式AIおよびLLM演算が必要なさまざまな小型AIシステムおよび音声制御アプリケーションに適用できると述べました。
林本堅：浸漬式リソグラフィーと極紫外線リソグラフィー技術は、シングルディジットナノメートルプロセスの量産における鍵
台湾国立清華大学半導体研究学院院長兼TSMC-国立清華大学共同研究センター主任の林本堅博士は、専門講演中に、浸潤式リソグラフィーと極紫外線リソグラフィー技術は、シングルディジットナノメートルの半導体を量産する上での鍵であると述べられました。プロセスが5マイクロメートルから5ナノメートルに進化する過程で、21世代の技術が経過し、集積回路のピッチを千分の一以下に、線路面積を百万分の一に縮小しました。リソグラフィープロセスの縮小に伴い、使用される露光光源の波長も短くなり、水銀ランプ（436ナノメートル）から極紫外線EUV（13.5ナノメートル）にまで縮小しました。
林本堅氏は、浸潤式リソグラフィー技術がプロセスのさらなる縮小を可能にする重要な要素の一つであると指摘しました。2002年の講演で、水を媒体とする193ナノメートルの浸潤式リソグラフィー技術を発表しました。193ナノメートルを超純水の屈折率1.44で割ることで、134ナノメートルの波長の光が生じ、解像度を高め、157ナノメートルのドライリソグラフィーの限界を突破しました。この技術により、フッ化カルシウムの品質や量の問題が解消され、光が通過する空間を窒素で満たす必要がなくなり、157ナノメートル用のフォトマスク保護膜の開発が不要になり、レジストの吸収率とエッチング耐性の問題が解決されました。浸潤式リソグラフィー技術の突破により、半導体プロセスは65ナノメートルから45ナノメートルに縮小され、ムーアの法則が6世代（12年）延長され、45ナノメートル、28ナノメートル、20ナノメートル、16ナノメートル、10ナノメートル、そして7ナノメートル世代に至りました。
極紫外線リソグラフィーと浸潤式リソグラフィーにより、量産は5ナノメートル、3ナノメートル、2ナノメートルの世代にまで拡張され、さらに拡張が進んでいます。その重要な点は、光の波長を13.5ナノメートルに短縮して解像度を高めることです。波長の大幅な短縮によって生じるさまざまな困難は適切に解決されていますが、まだ多くの研究開発の機会が残っています。
林本堅氏は講演で、半導体技術はすでにどの国も独占できないレベルに進化しており、半導体装置を含む設計、光源、材料、エッチング、堆積、検査、量産などの異なる重要な技術が、アメリカ、オランダ、ドイツ、日本、台湾、韓国などの国に分散しているため、単一の国が半導体技術を独占することは不可能であると指摘しました。
陳文良：3DICアーキテクチャとVHMメモリ技術を通じて、HPC低消費電力メモリソリューションを提供可能
AP Memory Technology会長の陳文良博士の専題演講によると、高性能コンピューティング（HPC）はAIコンピューティングの急速な成長における重要な応用分野です。しかし、HPCの発展過程においては、メモリ帯域制限とエネルギー帯域制限という2つの問題があります。メモリ帯域の制限は、GPUの計算速度が継続的に向上する中で、アーキテクチャの制約によりメモリ帯域が迅速に向上できないため、AIおよびML計算のデータ転送においてGPUが制限されることを指します。一方、エネルギー帯域の制限は、供給電圧が低下し電流が増加する傾向にある中での電力供給の困難さによるものです。
陳文良氏は、PSMC 3DIC異質ウェハースタッキングWoW技術およびVHM（Very High-bandwidth Memory）技術を通じて、AI、HPC、データセンターなどの高性能アプリケーションにカスタマイズされた高帯域幅、低消費電力メモリを提供することができ、6GBの容量で12TB/s以上の帯域幅を提供できると指摘しました。また、3DICのHPCアーキテクチャにおいては、メモリ帯域幅を10倍提供できることが証明されており、将来的にはさらに1000倍のメモリ帯域幅を提供できる可能性があります。チップの消費電力に関しては、3DICインターフェースを使用しているため、エネルギー帯域の増加は急速には成長せず、チップの計算消費電力が急激に増加することはないとされています。同時に、3DICアーキテクチャは電力供給の困難を緩和することができます。
林宏文：地政学リスクに直面する中、日台連携は最適な組み合わせである。台湾の半導体とICT産業は全世界の友である
『TSMC 世界を動かすヒミツ』の著者である林宏文氏は、講演で『TSMC 世界を動かすヒミツ』を書いたきっかけは、日本の友人である野嶋剛氏の励ましによるものであり、地政学リスク下の企業の産業発展之道を探求することを目的としたものであると述べました。日本語版の発行は、日台連携の端緒であると述べました。
台積電の熊本投資案件であるJASM（Japan Advanced Semiconductor Manufacturing）は、日本の協力パートナーとサプライチェーンの協力によって、短期間で工場建設を完了することができました。これは米国の工場建設速度よりもはるかに速く、世界の技術界の人々を驚かせました。
林宏文氏は、TSMC熊本JASMが重要な理由は、JASMの株主であるソニーとトヨタが明らかに利益を得ることだけではなく、将来は台積電の過去多くの協力パートナーであるアップル、エヌビディア、ブロードコム、聯發科のように、一流企業から超一流企業へと成長・変貌していくことが期待されると述べました。さらに、日本の半導体産業の復興を促進し、日本の強みである半導体設備・材料産業に大きく貢献するとともに、日本の自動車、ロボット、自動化などの産業の発展も促進すると述べました。
林宏文氏はまた、JASMは台積電の海外展開の中で最も成功する可能性が高い案件であり、米国やドイツを超えるだけでなく、台積電のグローバル展開における重要な一歩であり、台湾の他の産業にとっても重大な示範効果があり、日台双方の互補性、互利性、信頼性に基づく同盟関係を顕著に示しており、日台合作の最も象徴的な事例であると述べました。
地政学的な課題に直面する中、林宏文氏は日台連携が最適な組み合わせであると考えます。なぜなら、Chip4の中で、日台両国は最も互補的であり、台湾の産業は代工が中心であり、日本の産業はブランド開発が中心です。日本の半導体設備・材料は強みであり、台湾は製造で優れています。情報電子産業は変化が速く、日台連携は日本が最大のビジネスチャンスを獲得するのに役立ち、半導体だけでなく、日台その他の産業にも協力発展の機会があります。台積電の日本進出は黒船来航ではありません。なぜなら、台湾は全世界の友であり、追求するのは双赢であり、他人を取って代わる新たな覇権ではないです。
日台が手を取り合って半導体サプライチェーンを協力し、グローバルAI普及時代を構築し、半導体のAIアプリケーションの新しい未来を共に創造
今日の講師たちは、日本と台湾の半導体・ICT産業が互いに補完関係にあることを指摘しました。日本は半導体材料と設備の分野で世界をリードする国の一つであり、一方で台湾の半導体産業は製造と生産管理において世界をリードしているため、半導体サプライチェーンにおいて日本と台湾は最適な連携関係にあるというのです。TSMCの熊本JASMが重要な位置を占めているのは、台湾のTSMCやPSMCがグローバルに展開できることを示すだけでなく、互いに補完し合い、互いに利益を得られる関係、そして信頼し合える関係がなければ、TSMCやPSMCの海外展開は本当に実現しないということを示しています。
TCAは、今回日本東京で開催されるTCA50周年特別イベント「台湾半導体セミナー」（2024 Taiwan Semiconductor Day）を通じて、参加する日本の産業関係者に台湾の半導体とICT産業をより深く理解してもらい、また世界各国に台湾が友好国であり、世界各国のAI技術とデジタル変革の最適なパートナーであることを知ってもらいたいと述べました。今日のイベントが非常に成功したことをうれしく思います。6月4日から7日にかけて開催されるCOMPUTEX TAIPEIおよびInnoVEXに続くイベントで、フォーラム、展示、公式賞などを通じて最新のAIソリューションを披露し、皆様のご来場をお待ちしています。
■台湾半導体セミナー実施要項
日 時：4月2日(火)13:30～16:00
会 場：東京/大手町 パレスホテル東京 4階/山吹
主 催： Taipei Computer Association(TCA)/設立50周年企画
協 賛：台湾半導体産業協会(TSIA)、台湾IOT産業技術協会(TWIoTA)、台湾先進車用技術発展協会(TADA)、Taiwan GloRa Alliance
https://www.youtube.com/watch?v=8qM92lnXia0