♦️1118『自然と人間の歴史・世界篇』世界の半導体開発状況(アメリカと中国を中心に)

2022-01-30 20:22:30 | Weblog
1118『自然と人間の歴史・世界篇』世界の半導体開発状況(アメリカと中国を中心に)

 まずは、2021.2.28の中国側国家統計局発表として、中国の名目国内総生産(GDP)は、同統計局が同日発表した公式為替レートをもとに計算したドル建てのGDPは、前年比3.0%増の14兆7300億ドル(約1550兆円)となった。この換算にあっては、2020年平均でみた人民元の対ドル相場は1ドル=6.8974元と、前年の平均より0.02%のわずかな上昇となった由。人民元建てのGDPは101兆5986億元で、初めて100兆元を突破した。 中国での新型コロナの状況を振り返ると、年初に新型コロナウイルスがまん延し、早期に抑えこんだ。春以降は生産の回復を急ぎ、不動産開発などをてこに経済が持ち直した形だ。一方、外需も成長を押し上げ、20年は主要国で唯一のプラス成長となった。
 これとは対照的なのがアメリカで、新型コロナ対応の初動でつまずき、経済の足を引っ張った。米商務省によると、米国の名目GDPは20兆9349億ドルと、19年より2.3%減少した。この結果から、2020年、米GDPの7割を超えたことが分かったとされている。


 ついでながら、購買力でみた中国のGDP(それぞれの国内で人々が各国共通の財・サービスをどのくらいで買うことができるかについての、いわば仮定付きの指標)は、アメリカのそれを2014年に抜いており、そのことから、追々市場ベースでのGDP比較でも前者が後者を上回るであろうことは概ね予想されている(注)。

(注)これは、20世紀の初めにスウェーデンの経済学者カール・グスタフ・カッセルが提唱した外国為替レートの決定に関する理論である。具体的には、(Perchasing Power Parity Rate:PPP )レート=(自国の通貨建て物価/外国通貨建て物価)で求められるとしている。
 つまり、様々なやサービスをそれぞの国の通貨でどれだけ購入できるかという購買力の比でもって当該の為替レートが決まるというもの。この説によると、大多数の人が裁定(異なる市場の間の価格差を利用して利益を得る経済行為)をとるとその財・サービスの価格は同じになっていく、その結果として一物一価の法則が働くと考える訳だ。
 とはいえ、このレートはあくまでも理論値であって、外国為替市場での実際のレートは日々のニュースで伝わる市場為替レートとは異なっていて、当該の財・サービスでの両市場での価格差が追々縮小し、両国間で一物一価の法則が成立するようになるスパン(中・長期)に至れば、購買力平価説が成立すると考えられる。
 
 したがって、これまでの世界経済での両国の全般的すう勢が大きな変化を来さないかぎり、騒ぎ立てる程のことではあるまい。また、特に日本の保守的政治家などの中には、「今こそ米中のデカップリング」を強調する意見が散見されるものの、大方は経済合理性を無視して主張しているように見受けられ、有益であるとは思えない。


 そこで本題に入るとしよう。21世紀20年代前後からの中国には、資本、原材料、技術分野の人材が豊富だ。また、最先端のチップ設計技術をもつファーウェイ(華為)、アリババ(阿里巴巴)、バイドゥ(百度)といった、中核となる企業を有している。 しかし、高性能な半導体チップの製造については、特化した専門知識(ノウハウ)や、最新型のチップ製造に必須となる高度な半導体製造装置などが相当に不足している。
 ただし、その設計では粗いものから順に自前で展開できるまでになってきつつある。とりわけ、「ロジック半導体」と呼ばれる計算や制御を担当する半導体については、PCやスマートフォンなどの頭脳部分を構成するのに使われている。
 それらは、電力消費を下げ、性能を向上させるために、回路の微細化が求められ、回路の最小線幅が5nm(1ナノメートルは、10億分の1メートル)にもなっていく。アップル、NVIDIA、AMDなどのアメリカIT企業は、回路の設計を行ない、そして製造を「ファウンドリ」(受託製造)と呼ばれる企業に委託している。ファウンドリは、アメリカ、日本などの企業から製造装置や原材料を導入し、工程を整え、半導を提供している。かたや、サムスンなどは自グループ内で製造しているという。
 なお、アメリカの民間シンクタンクのブルッキングス研究所が、2021年1月に発表した報告書は、中国の国内チップ産業が、西側諸国からの数々の制裁措置やアメリカとの関係悪化によってさらに発展の速度を増していく可能性を指摘している。


 そこで、中国の国内外での動きから幾つかを見よう。

○2018年4月にはZTE(中興通訊)、2019年には中国スーパーコンピューターメーカーのSugon(中科曙光)を含む5つの中国企業、2020年にはHuawei(華為)関連企業と中国最大の半導体メーカーのSMIC(中芯国際)を含む合計115社の中国企業、そして2021年11月までにということで国立スーパーコンピュータセンター深圳(National Supercomputing Centre in Shenzhen, NSCS)、半導体設計企業のGoke Microelectronics(国科微)を含む42社がそれぞれエンティティリストに含まれ、アメリカの部品を購入することが禁じられた。

○2019年5月、トランプ大統領が「情報通信上のリスクがある外国製品の取引を禁止する」という大統領令に署名し、禁輸措置対象リスト(エンティティ・リスト)にHuaweiを追加した。この措置によって、Huaweiに対するアメリカ製ハイテク部品やソフトウェアの供給は困難になる見通し。

○続いての2020年8月には、エンティティ・リストにHuaweiの関連企業38社を追加し、「第三者を経由する形で部品調達を行う」という、Huaweiの禁輸回避策を塞ぐ措置を講じる。

○上記とほぼ重なるが、2020年8月、アメリカ商務省は、自国の半導体技術を購入するに当たり輸出許可を得ることが求められる企業を掲載したエンティティリストに、Huaweiの関連会社38社を追加した。この規定を用いての最大の標的としては、中国企業の通信大手Huaweiと同社の半導体設計部門HiSiliconであって、2020年の時点でHiSiliconは台湾のファンドリ大手TSMCにとって2番目に大きい顧客だった。次いで2020年後半には、アメリカはSMICもエンティティリストに加えている。

○2019年8月発表のニュースとして、中国IT大手アリババグループ傘下の半導体メーカー「平頭哥半導体(Pingtouge Semiconductor)」は7月25日、半導体チップの新製品「玄鉄910(XuanTie910)」を発表したという。高性能デバイス向けに開発されたチップで、5G(第5世代移動通信システム)、AI(人工知能)、自動運転などの分野で活用を目指す。アリババによると、同製品は業界で最も高い処理能力を持つRISC-Vプロセッサである。しかも、これの性能面の大きな飛躍を支えたのはアリババが成功した2つの技術革新、すなわち、アウトオブオーダー実行方式を採用し、1サイクルで2回のメモリアクセスを業界で初めて実現したこと。もうひとつは、RISC-Vを拡張して50ほど命令を追加することで、演算、記憶装置、マルチコアなどの性能を高めたことだと伝わる。
 なお、半導体をつくるまでの苦労は、大まかに言っても約30もの工程を重ねていかねばならぬことだろう。ここでいうところの半導体とは、物理的には電子回路を基板の上に集めた「集積回路」にして、「チップ」と言い慣わせられる。その機能としては、出入力を初め、演算、制御、記憶、増幅、通信などの多くの用途に使用可能であって、それらの情報は「ビッグデータの集積手段」となる。「前工程」と、それをウェハーチップとして切り出し、パッケージングを行って実装する「後工程」の2工程で成り立っている。また、材料やデバイスと呼ばれる半導体部品については、例えば自動車で使われるものは制御など高機能化を促す「パワー半導体」から、光を電気信号に変える「センサー半導体」、演算処理などを行う「ロジック半導体」、電源ICなどに使う「アナログ半導体」など数千から数万種に達することもある、ともいうのだが。


○2019年9月の報道として、アリババがAIチップ発表した。そして、TSMCが受託ファウンドリー(半導体の受託製造)世界最大手の台湾積体電路製造(TSMC)が、電子商取引(EC)中国最大手、阿里巴巴集団(アリババグループ)傘下の半導体企業が開発した人工知能(AI)チップの生産を受託したことが明らかになった。中国で独自のエコシステムを築くアリババが、最先端の半導体製造面において中国企業の技術開発力のあることを内外に示した形だ。


○2021年9月、中国の半導体受託生産最大手、中芯国際集成電路製造(SMIC)は3日、上海市の臨港新区に新しい半導体工場を建設すると発表した。投資額は88億7000万ドルとされ、上海市政府直属で貿易や投資などの改革を進める自由貿易試験区の管理委員会などと共同出資で新工場を建設、運営する新会社を設立することで合意したという。新会社の資本金は55億ドル。出資比率はSMICが51%以上、上海市政府側は25%以下で、ほかの投資家からの出資も呼びかけるつもりのようだ。
 新工場をいつ建てるかなどは未定だ。生産を予定する半導体だが、回路線幅が28ナノメートル以上の製品。なせかというと、米商務省は2020年12月、安全保障上問題がある企業を並べた「エンティティー・リスト」にSMICを加えた、そのことでアメリカは、10ナノメートル以下の半導体生産に必要な製造装置などの許可を原則出さない方針を堅持している。アメリカの制裁はそういうことなので、SMICとしては、28ナノメートル以上の技術を採用することで制裁の回避を狙う腹ではないか。

○2021年10月には「安全な機器に関する法律(Secure Equipment Act)」である、Huawei(華為)やZTE(中興通訊)などの機器が米国の電気通信ネットワークに侵入するのを防ぐ法(「安全な機器に関する法律(Secure Equipment Act)」)を成立させた。同年11月になると、安全上の理由をかざしての行政措置ということで、中国における米Intel社の増産計画を取りやめを働きかけたと報じられている。


○2021年10月の中国からのニュースによると、中国のアリババグループは、回路線幅5ナノ(ナノは10億分の1メートル)技術に基づく新しいサーバー向け半導体を発表した。
 そういうことを考えると、中国政府が半導体の自給自足を目指す中で大きな節目となる。これは、アリババの最新の半導体はソフトバンクグループ傘下アームが提供するマイクロアーキテクチャーをベースに、さしあたり、「近い将来」に自社のデータセンターで使用され、少なくとも当面は商業販売されないの位置付けとされる。同社としては、これの設計により、米アマゾン・ドット・コムやグーグルなどライバル企業のみならず、ひいてはインテルやアドバンスト・マイクロ・デバイセズ(AMD)など従来メーカーの設計した半導体を、自社設計の製品に徐々に置き換える動きに加わったことになろう。

○2021年12月13日、中国の企業破産法に基づく破産・債務再編手続きが進められている国有半導体大手、紫光集団(注)の破産管財人は、経営再建のスポンサーとなる、いわゆる戦略投資家に名乗りを挙げているプライベートエクイティファンドの智路資本(ワイズロード・キャピタル)と建広資産管理(JACキャピタル)を中心に組成されたコンソーシアムと契約を結んだ上で、事業および資産の組み替えの草案を策定し、それを手続きを所管する地方裁判所にあたる北京市第一中級法院に提出したと発表した。
 このスキームに則って、戦略投資家は紫光集団に総額600億元(約1兆676億円)を注入するとともに、その全額を債権者に対する債務の弁済に充てる。それと、コンソーシアムが受け皿会社を設立し、紫光集団の経営権を一括して取得する計画だという。
 債務の弁済方法に関しては、現金弁済に「債権と株式の交換」および「残債の一定年数の留保」を組み合わせた3種類のプランの中から債権者が選択できることに見通しと伝わる。
(注)なお、この問題において同社及び子会社の事業分野は、主に2つに分かれる。一つには、紫光国芯微電子(ユニグループ・グオシン・マイクロエレクトロニクス)、長江存儲科技(YMTC)、紫光展鋭(UNISOC)などが手掛ける半導体事業。もう一つは、紫光股份(ユニスプレンダー)、紫光雲技術(ユニクラウド)、紫光華山智安科技(ユニインサイト)などが手掛けるITサービスだとされる。


○2022年1月のニュースとしては、経営破綻した中国の半導体企業グループ「紫光集団」の債権者は、事業継承先に投資ファンド2社を中心とする連合を選ぶ再建案を承認した。この扱いによる継承先には、国有企業系投資ファンドのJACキャピタル(北京建広資産管理)と、投資ファンドのワイズロードキャピタル(北京智路資産管理)を中心とする連合が当たり、両投資ファンドは紫光集団に600億元(約1.1兆円)を支払い、傘下企業など合計7社を一括して継承するとのこと。


○それでは、なぜ経営破綻至ったのかといえば、2009年以降、経営者の片割れである紫光集団に出資した健坤投資集団の趙偉国が、紫光集団の董事長となり、趙の持つ豊富な人脈を生かして国家開発銀行など中国の政府系金融機関から巨額の資金を調達し、買収や設備投資を積極的に展開していた。ところが、急激な経営拡大がたたり、2020年11月以降に複数回のデフォルトを起こしたあげく、2021年7月には企業破産法を申請する。  
 その後は、日本の地方裁判所に当たる北京市第1中級人民法院の管轄にて、それと債権者集団の監督の下で再建を進めているところ。
 なお、これまでの話に出てくる紫光集団は、かたや精華大学傘下の持ち株会社である清華ホールディングス(清華股份、Tsinghua Holdings)の傘下にある。もう少しいうと、1988年、清華大学科技開発総公司が創設され、1993年にはこれが清華紫光総公司と改称された。
 それが変貌したのが2009年であった。この年に大幅な増資と再編が行われたことにより、株式の51%を清華大学傘下の清華控股有限公司、残りの49%を不動産の民間企業である健坤集団が保有する形となった、いわば半官・半民企業なのだろう。その実というのは、清華ホールディングスの傘下には紫光集団以外にも清華大学関連の様々な企業が存在するが、紫光集団ということでは2021年現在、中国の元不動産王である趙偉国が経営を握ってきたのだろうが、今回の再建話でこの関係がどうなるのかが見所なのだろう。なお、紫光集団の主な半導体企業としては、紫光国芯微電子(Ziguang Guoxin Microelectronics)、紫光展鋭(Unisoc Technologies)それに長江存儲科技(YangtzeMemory Technologies)がある。

○2021年11月の報道として、米企業やその関連会社が中国半導体企業への投資を拡大しているという。ニュース源は、WSJ(ウォール・ストリート・ジャーナル。そちらの依頼で米調査会社ロジウム・グループが、2017年から20年にかけてのデータを収集した結果、米国のベンチャーキャピタル(VC(や半導体大手、個人投資家などが中国の半導体業界を対象とする投資案件58件に参加していた。米半導体大手インテルはいうにおよばず、これだけ多くの企業が積極的に投資しているとのことだ。2018年からアメリカ側が安全保障上の懸念を軸に中国の半導体開発に圧力をかけている割には、その効果はさほどでないのか。それから、2021年はどうであったのかは、また別の話となるのかも知れない。

○2021年12月の報道として、日本の半導体製造装置メーカーのローツェ(本社は広島県福山市)が、上海市で2022年夏を目標に、新たな工場を稼働させるという。中国国内で半導体産業が拡大する中、これの製造装置需要の拡大が見込まれることから、現地において細かく対応できる態勢を整える構えだ。


○2022年1月17日、経営再建中の中国半導体大手、紫光集団の資産管理人は17日、投資ファンド2社を中心とする連合を事業継承先として選ぶ再建案について、北京市の裁判所から承認を得たと発表した。中国政府の独占禁止法や国家安全保障上の審査を経て、うまくいけば、この流れで事業継承が確定する見通しだという。
 今回の再建案は、紫光集団と同社の傘下企業など計7社を一括して継承先を決める仕組みにして、国有企業系の北京建広資産管理、北京智路資産管理の両投資ファンドを中心とする連合が作る受け皿会社に、事業の大半が引き継がれることになる。具体的には、最先端の半導体メモリーを手掛ける長江存儲科技(長江メモリー・テクノロジーズ、YMTC)については、受け皿となる連合にも参画している湖北省科技投資集団(湖北科投)が引き継ぐのではないかと推測されている。


○顧みると、中国国内の半導体市場は、2020年5月にHuaweiとその関連企業、同12月にSMICとその関連企業が相次いでエンティティリストに掲載され、それぞれのメーカーに対して米国製の技術を用いた半導体製品や製造装置の輸出に米国商務省の許可が必要となった。
 これにより、Huaweiの場合は自社の設計に基づいていても製造装置が米国製であれば許可が必要となったため、当該のスマートフォンなど先端プロセスを採用した半導体の取得が不可能となった。SMICに対しても10nm以下の半導体を製造する際に使用する製造装置の輸出が原則禁止となった。
 一方で、2022年1月現在、COVID-19感染拡大の影響により、各地で工場の操業停止やヒトの移動への制約、モノの輸出入の停滞などにより、生産ラインに影響が出ている。需要側でも、リモートワークやリモート学習、移動手段の変化など新たな社会・経済・労働・生活様式の中で必要となる様々な製品向け半導体に不足が続いている。
 このような状況下で、中国側としては、半導体の内製化を進めたい。アメリカを頼らない方向での先端技術の育成を図る。また、微細化の必要がないパワー半導体や大手の半導体メーカーや28nmプロセス以上の製品に対する注力を強め、内製化率を高めようとしている。
 先端プロセスの実現が難しいのは、半導体材料や製造装置の内製化もほぼ同様であり、国産の材料や装置を立ち上げる必要にも迫られていて、これらの総合でこの問題を考えるべきだ。


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 それでは、各国は、どのような半導体戦略をとってきているのだろうか。


○2021年5月には、韓国産業通商資源部(部は省に当たる)が半導体産業の競争力強化を目指す国家戦略「K-半導体戦略」を発表した。この戦略は、19年に発表した「システム半導体戦略」、そして20年発表の「AI半導体戦略」に次ぐもの。
 新ビジョンの内容は、2030年に世界最高の半導体供給網を構築するというビジョンのもと、韓国サムスン電子など民間企業が合計で510兆ウォン以上を投資する。
 また、同月に米韓首脳会談がもたれた時、アメリカとの間で半導体と電気自動車(EV)向けバッテリー分野について、アメリカと包括的提携を結ぶ。
 ちなみに、文大統領がこれにかける意気込みは、「半導体産業は企業間競争から国家間競争の時代に移った」「半導体強国を目指し、政府も企業と一心同体になるべきだ」「世界で自国中心の供給網再編が始まり、激しい競争へと突入している。我々が向かうべき方向は明確だ。先制投資で外部の影響に揺るがないよう国内産業のエコシステムをさらに固め、世界の供給網を主導する。この機会を我々がものにすべきだ」などとある。


(続く)

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