2020年にはモーレツな量の半導体と、生産電力が必要だと知ってますか？

　AIの「アルファ碁」が碁の名人に勝ったというニュースで、いよいよAI 人工頭脳の能力が上がったと、メディア報道が伝えた。。

　それ以降、世の中はAIの積極的な開発と採用が当然のように、各分野でAIの活用が行われていることを、伝えている。

　しかし湯之上　隆氏のコラムを読んで、「アルファ碁」のシステムが膨大な金額がかかり、結構な消費電力であることを知った。　改めて人間の能力が馬鹿にならず、省エネルギーの塊であることを、筆者は知った次第だ。

　今後もAIがどんどん進むとともに、半導体の需要がうなぎ上りに増え、半導体の供給能力と、電力需要の増大が懸念されるという。　人類がコンピュータの開発に成功し、ICからLSIにと進化し、その後も半導体の高性能化がどんどん進化しているが、いまや半導体は私たち生活に欠かせなくなっている。

　2020年には、半導体の生産に必要な電力量は、世界の電力量の4.9％、日本の電力量の1.475倍に相当することになるという。

　AIを活用した社会に住む我々は、大きな電力需要が必要だと知っておくことも重要だろう。

（JBプレスより貼り付け）

2020年に世界を襲う電力危機。震源地は半導体だ　　　　　　　　　　　　　　　　ビッグデータのボトルネックは電力だった。　　　　　　　　　　　　　　　　　　2018．09.07　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　湯之上　隆

　東京五輪が開催される2020年には、ネットにつながるデバイスが500億個を超え、世界を1兆個のセンサが覆い尽すと言われている。　そして、これらネットデバイスやセンサのデータを世界中のデータセンタのサーバーにストレージし、このビッグデータを基に、ディープラーニング機能を持った人工知能（AI）が未来を予測して、その結果を、ビジネスはもちろん、スポーツや文化的な生活に役立てる時代がやってきた。

　最後に、ビッグデータが本格的に普及し、それにともなって半導体市場は史上空前の活況を帯びているが、電力供給がボトルネックとなって、飽和する可能性が高いことを論じる。

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　2016年3月、グーグルが開発したディープラーニング機能を持ったAI「アルファ碁」が、人間のチャンピオンである李世ドルに4勝1敗で勝利した。　「向こう10年は、コンピュータは人間に勝てない」と言われていた囲碁で、いとも簡単にAIが勝ってしまったため、このニュースは世界を驚かせた。　そして、AIが大ブームとなり、今に至っている。

　しかし、アルファ碁は、途轍もなく高価なシステムであり、膨大な電力を食うAIであることが明らかになっている。

　アルファ碁には、1202個のCPUと176個のGPUが使われていた。CPUとは中央演算処理装置のことで、インテル製の高性能CPUなら10万円以上する。また、GPUは、米半導体メーカーNVIDIAが市場を独占している並列処理が得意なプロセッサで、1個100万円以上する。

つまりアルファ碁は、使用したチップだけで、（1202×10）＋（176×100）＝2億9620万円もする。

　そして、このアルファ碁は、25万Wの電力供給が必要である。さらに、アルファ碁は過去の棋譜などのデータベースを検索しながら最適解を見出していると思われるが、そのために1000台のサーバーが使われた。その電力は明示されていないが、恐らく100万W以上であると思われる。その根拠となるのが、日本最大のデータセンタ「TELEHOUSE TOKYO Tama 3」への供給電力量だ。「Tama 3」には1300台のサーバーが設置されており、そこに供給される電力が140万Wである（図3）。「Tama 3」は、グーグルのアルファ碁に必要とされたサーバーの数（1000台）とほぼ同じ規模なので、グーグルのアルファ碁に使われたサーバーへの供給電力は100万W以上と推測され、アルファ碁と合計すると、その電力は125万W以上なると考えられる。

（途中省略）

　続いて、2020年に半導体が何個製造されるかを見積もってみよう。半導体出荷個数は、2013年に7000億個に到達し、毎年250億個ずつ増大していることが分かる。それゆえ、2020年は、7000億個＋（250億個×7）＝8750億個（0.875兆個）になると計算できる。

　 しかし、2020年に製造される半導体チップはこれだけでは済まない。　2020年には1兆個のセンサが世界を覆うと予想される。　1兆個のセンサには、それぞれ、センシングしたデータをプロセッシングするCPU（またはSOC）、メモリ、通信半導体が付帯されているはずである。　したがって、1兆個のセンサが世界を覆うということは、3兆個の半導体が製造されると考えてよい。　2016年からの5年間に3兆個の半導体が製造されるとすると、2020年には、0.6兆個の半導体が製造されることになる。

　以上を合計すると、2020年には、0.875＋0.6＝1.475兆個の半導体チップが製造されると計算できる。　前節で、半導体1チップを製造する電力量を1kWhと仮定したから、2020年に世界で半導体製造に必要な電力量は、1.475兆kWhになる。

　2020年に世界の総発電量は約30兆kWh、日本の総発電量は1兆kWhと予測されている。よって、世界の半導体製造に必要な電力量1.475兆kWhは、世界の電力量の4.9％、日本の電力量の1.475倍に相当することになる。

（以下省略）

（貼り付け終わり）