セッション名 ：SWEST/DAS共同招待講演２ タイトル ：EDA in and beyond late CMOS era：2015年の設計を考える 講演者 ：井上隆秀 (University of California, CITRIS Institute) ＊ムーアの法則 1965年,ゴードンムーアは「今後半導体は，微細化技術の発展により，2-3年の周期で， 同じ面積（同じ価格）に２倍の素子を集積し，（かつ性能向上（1.4倍）と低消費電力化 （半分）を実現して）発展する．」と予言した． ＊ムーアの法則の功罪 ムーアの予言は法則化され，今やSoCに集積されるトランジスタの個数は１億を超えている． ムーアの法則に牽引され，半導体産業は成長を続け2000年では世界で20兆円の売り上げを 挙げている。日本は，最もシェアが大きかったときに50%近いシェアを占めていた ＊Technology Outlook 微細化の限界に近づきつつある．プロセスの視点からは，加工限界やコストの問題があり， 設計の視点からは，電気特性のスケーリングの問題などが挙げられる． 例として，トランジスタのゲート長のばらつきによって，性能が30%向上すると， リーク電力が5倍程度になってしまう． ＊Late CMOS 微細化を進めることによって，性能のばらつきが大きくなる傾向にあり，最悪ケースでは 微細化の低い設計より性能が低下してしまう可能性がある． また，微細化が進むとランダムな欠陥にかわって，光学系や素子，配線のばらつきなどSystematic な歩留まり低下が見られる．これらは設計技術によってカバーできると見込まれている． ＊微細化依存からの脱却 過去40年間，ムーアの法則に代表される微細化によって半導体は発展してきた． しかしながら，技術，ビジネスの両面でムーアの法則が機能しなくなっているように見える． Technology ・LinearScalingの終焉 ・Scaling頼みのPerformance向上の行き詰まり ・バラつき制御の行き詰まり． ・信頼性低下 Business ・設備投資の巨大化 ・製品開発費の巨大化 ・製品開発リスクの巨大化 ・開発期間の長期化 ・巨大な投資・巨大なリスクに見合う商品群の発掘 ・新規競争参入者による競争の激化 今や，半導体にはムーアの法則に変わるパラダイムが必要になっている． ＊2015年の半導体 IEEECAS参加の組織CANDEと相乗りで10年後の予測アンケートを行った． ＊シリコンバレーでのアンケート結果 １．ムーアの法則は相変わらず半導体技術とビジネスの牽引車ですか？？ 海外，国内ともに2/3がNOと答えており，YESと答えた回答者も広義の微細化を前提としている． ２．2015年の半導体業界の構造は今と同じか？ 海外，国内ともにビジネスモデルは変化すると答えた．国内の大半は分業化，海外シフトが 進むことを挙げているが，海外はこれらはすでに織り込み済みでconsolidation(連携，統合) という表現で変化すると指摘している． ３．2015年の社会は，大局的に現在と同じですか？ 海外は，ボーダレス化の進行を指摘し，それをポジティブに捉えているが，日本は民族宗教 国家間の摩擦が増えると悲観視している． ４．あなたのお子さんの世代に，半導体分野を職業として勧めますか？ 海外は60%勧めると回答し，高収入の期待は少ないものの，イノベーションの源泉であること， 人とのつながりが素晴らしい社会であるという意見を持っている．また，ボーダレス化によって 国籍での差異，メリットがなくなることを"どこにいっても働ける"とポジティブに捉えている． 日本は，20%が勧めると回答し"労多くして益少なし"，"淘汰産業である"といった意見があった． ・半導体イノベーションの源泉は？ 国内はアプリケーションドリブンで，家電やユビキタスが源泉になると答え， 海外は同じアプリケーションドリブンであるものの，エネルギーや環境，医療などの 社会インフラが源泉になると回答している． ＊DASでのアンケート結果 １−３は他の結果と有異差がないが，４は一般の日本人より勧める人が多く， 勧める理由として，技術的発展がまだまだあることなどが挙げている． イノベーションの源泉は応用中心で通信ネットワークであると回答している． ＊SWEST7でのアンケート結果 １−３は他の結果と比べてあまり差はない． ４に対しては22%勧めると回答している．勧める理由は好きであることや充実感，基幹産業 になると予想されることなどを挙げている．勧めない理由はデスマーチであること，社会 とのつながりが薄いことなどを挙げている． ここで質問タイム Q．米国のシリコンバレーとヨーロッパでは考え方は違うのでは？ A．中国とかでは結果は違うかもしれない．ただ，回答者はアメリカ在住のヨーロッパ人や中国人をふくんでいる． Q．シリコンバレーは日本で言うと田舎から出てきてがんばっている人のイメージがありますが．．． A．このアンケートはワークショップ＠シリコンバレーにおいてドクターや研究者や技術者に質問しました． Q．インテルなどマルチコア化進めている．今後どうなるか．クロックは上がっていくか？ A．シングルプロセッサでも微細化による高速化が可能だった．インテルは壁を感じており， 複数プロセッサに進んでいくだろう． ＊パラダイムチェンジ Technology out から Market in 発想へ転換する．微細化，製造，国内，勝ち負け中心 思想では行き詰る． 製造絶対思想からサービス重視発想へ転換し，勝ち負け中心より協業共生を重視する必要がある． ＊IT技術が社会経済に与えるインパクト 例として，センサネットワークの規模は2010年には3兆円程度になると言われている． ＊まとめ ・今こそムーアの法則の呪縛を解く時である． −益より害のほうが大きい ・3段論法 −半導体の3年先は分からないというが，一方社会を考えるとき10年先だと短いと感じる． −半導体ITは社会のあり方に深く関わるようになった． ⇒社会文化から考える半導体ITの10年ヴィジョンは肝要ではないだろうか