ムーアの法則（Moore's Law）

これまで何度となく“終えん説”が唱えられてきたムーアの法則だが、半導体業界は多大な労力でこの法則を維持している。今後、ムーアの法則はどうなっていくのか。業界のキーマンに、ムーアの法則の行方や、ムーアの法則の維持に関わる技術などについて話を聞いた。

オランダのKPMGが半導体業界のビジネスリーダーを対象に調査したところ、「ムーアの法則の有用性は存続する」と予想しているのは、回答者の1/4で、半数以上が「22nmプロセス以降では、ムーアの法則の存続は難しい」と考えていることが分かった。

ムーアの法則についての見解を数多く述べているBroadcomのCTO、Henry Samueli氏。微細化技術の今後や、IoT市場の動向、同社のベースバンド事業撤退などについて、話を聞いた。

ムーアの法則というのは、そもそも「部品コストを最小限に抑えるための複雑さ」を示すものだ。その観点で考えると、実質的には28nmが“最後のノード”になる可能性がある。

シノプシスの会長は、同社のユーザーイベントにおいて「ムーアの法則は続く見込みだが、微細化によるコストダウンは望めない」と述べた。

BroadcomのCTO（最高技術責任者）が、「ムーアの法則はあと15年ほどで終えんを迎える。半導体プロセスの微細化は、5nm以降はほぼ進歩しない」という見解を示した。

Broadcom（ブロードコム）のCTO兼会長であるHenry Samueli氏は、「微細化の限界は5nmから7nmプロセスになるだろう」と予想する一方で、28nmプロセス以降では、コストがあまりにも高いため、「微細化の魅力は薄れつつある」と述べる。

“ムーアの法則の終えん”がささやかれて久しいが、IntelのシニアフェローであるMark Bohr氏は、「CMOSのスケーリング（微細化）は少なくとも10年以上は続く」と分析している。

東京で2015年最高の37.7℃（8月10日現在）を記録した8月7日、私は汗だくになりながら科学技術館へと向かった。夏休み中の子どもたちが館内を走り回る傍ら、PCの進化の歴史を知ることができる「ムーアの法則 50周年記念展示」に行くためだ。本記事は、展示の様子を写真で紹介する。

GLOBALFOUNDRIESは、22nm FD-SOI（完全空乏型シリコン・オン・インシュレータ）プロセスの導入について、2016年末の量産開始を目指すという。同社は「28nm FinFETと同程度のコストで、14nm FinFETと同等の性能を実現できる」としている。

インテルは2015年6月、「IoT ソリューション・カンファレンス」を開催した。基調講演やデモ展示を通して、インテルが取り組んでいるIoT事業について紹介。「多くの会社と協業していくことで、IoTの未来を日本で実現したい」と社長の江田麻季子氏は語った。

Samsung Electronics（サムスン電子）の最新スマートフォン「Galaxy S6」には、14nm FinFETを適用したプロセッサが搭載されている。同社は、14nm FinFETの生産量において、Intelに次ぐ第2位のポジションを確保したい考えだ。Samsung Semiconductorの幹部は、14nmプロセスへの移行を決断するのは、たやすいことではなかったと振り返る。

ファウンドリ市場で圧倒的優位に立っているTSMCだが、その地位を揺るがしかねない“懸念事項”が少しずつ表面化し始めている。14nm FinFETを早々に製造したSamsung Electronics（サムスン電子）の存在や、スマートフォン市場の鈍化などが、その筆頭として挙げられる。

TSMCは、16nm FinFETプロセスチップの実用化に向け、2015年の設備投資を100億米ドル以上に増額する予定だという。2016年には10nmプロセスの実用化も予定している。

チップ設計者に「タダ飯」をごちそうしてくれた“ムーアの法則”がなくなろうとしている。これからチップ設計者が生きていくには性能向上と消費電力低減を実現する革新的方法を自ら生み出していくしかない。

米国で開催されたシンポジウム「IEEE Technology Time Machine（TTM）2014」では、“ポストCMOS”の技術について議論が交わされた。注目されているのは、量子コンピュータ、ビッグデータ、カーボンナノチューブ、人間の脳（シナプス）をまねた技術などである。

POET Technologiesは、ムーアの法則を続ける鍵になる材料として、GaAs（ガリウムヒ素）を挙げている。高いスイッチング周波数を実現できるだけでなく、光回路と論理回路を同一チップに集積できるという利点もある。

DRAMは、幾度となく「微細化はもう限界」だと言われてきた。だが、メーカー各社は2Xnmや1Xnm世代のDRAMの実現に向けて試行錯誤を繰り返し、成果を出し始めているという。

Intelは、「Tri-Gate」と呼ぶ独自の3次元ゲート構造のトランジスタ製造技術を、22nm世代の製造プロセスから採用すると発表した。