ジョン・ランチェスター · シリコンバレーにシリコンを置く: マイクロチップの作成 · LRB 2023 年 3 月 16 日

次のような昔ながらの光景を想像してみてください。作家が台所のテーブルに座って、仕事をしているふりをしています。 40年前に設定しました。保守党が権力を握っており、すべてが崩壊していますが、私たちの主題は作家のものです。テーブルの上にはタイプライターがあります。一方にはラジオがあり、もう一方には電話があります。部屋には冷蔵庫、オーブン、コンロ、トースター、車のキーセット、掃除機もあります。ここで、40 年後の同じ場面を早送りしてみましょう。保守党が再び権力を掌握し、すべてが再び崩壊する。部屋 (そしておそらく筆者) は少し明るくなりましたが、部屋にあるものは多かれ少なかれ同じです。少なくとも、ラップトップをタイプライターに、携帯電話を固定電話に、ダイソンをフーバーに交換しても、同じ機能を提供します。

ただし、大きな点が 1 つ異なります。 1983 年、そのキッチンにはほんの数個のトランジスタがあり、そのすべてが (名前にヒントがあります) トランジスタラジオに組み込まれていました。 2023年には、国内の物品リストにあるすべての品目に、数千、数百万、数十億のトランジスタで構成されるマイクロチップが使用されています。オーブン、冷蔵庫、掃除機、車のキー、ラジオ、スピーカー、それらすべてにマイクロチップが組み込まれています。普通自動車には数十台搭載されています。高級車には千台が入っています。そしてそれらはまさに 20 世紀半ばの標準的な消費者アイテムです。私たちが今世紀の新しいテクノロジーだと考えているものに関して言えば、それらは主にそれに含まれるチップのおかげで、人類がこれまでに作ったものの中で最も複雑で美しい工芸品の一部です。筆者の携帯電話は iPhone 12 で、モデム用のチップ、Bluetooth を制御するチップ、動きと方向を検出するチップ、画像センシング用のチップ、ワイヤレス充電とバッテリー管理とオーディオ用のチップ、およびいくつかのチップが使用されています。メモリチップ。これらはすべて Apple が他社から購入したもので、その携帯電話の主要なロジックチップである、118 億個のトランジスタを含む Apple 独自設計の A14 に比べれば、どれも単純な野獣です。筆者のラップトップであるMacBook Airは、別の「システムオンチップ」であるAppleのM2を使用している。その単一チップには 20,000,000,000 個のトランジスタが含まれています。このラップトップには非常に多くのトランジスタが含まれているため、筆者が 1983 年にタイムスリップした場合、地球上のすべての人にトランジスタラジオを与えても、まだ 10 億個が残っている可能性があります。

私たちがどのようにしてここにたどり着いたのかについてのガイドが必要な場合は、Chris Miller の包括的で目を見張るような Chip War よりも優れたものはありません。私たちが 40 年前とは異なる働き、生活、考え方をしている限りにおいて、私たちは経済学とコミュニケーションにおける革命のおかげでそうしています。その実現テクノロジーであるマイクロチップは、人類のデジタルへの移行に必要であり、また直接的な原因でもあります。このプロセスは真空管から始まり、

ガラスに封入された電球のような金属フィラメント。管の中を流れる電流はオンとオフを切り替えることができ、木の棒の上を前後に動くそろばん玉と似たような機能を果たします。オンになった真空管は 1 としてコード化され、オフになった真空管は 0 としてコード化されました。これら 2 つの数字は、バイナリカウントシステムを使用して任意の数値を生成できるため、理論的にはさまざまな種類の計算を実行できます。

真空管を使用すると、システムを再プログラムできる可能性があります。繰り返して柔軟に使用できます。真空管は複雑な計算を可能にしましたが、扱いにくく、破損しやすく、修理に手間がかかりました。 1946 年に導入された米陸軍の世界有数のコンピューターである ENIAC は、18,000 個の真空管を使用して大砲の軌道を人間よりも速く正確に計算しました。これは革新的なものでしたが、その実用性は、部屋ほどの大きさであることと、1 つのチューブが故障すると (平均して 2 日ごとに発生します) 機械全体が故障するという事実によって制限されました。

真空管を改良したのは、ロンドン生まれのアメリカの物理学者ウィリアム・ショックレーです。戦後、ショックリーは米国の電話独占企業である AT&T の研究部門であるベル研究所に雇用されました。彼は、特定の化学元素が 1 と 0 を符号化して送信するという同様の機能を実行できることに気づきました。導電性材料は電気を伝導します。非導電性材料はそうではありません。半導体には機能するものとしないものの両方があり、2 つの異なる状態になれる能力により 2 進数の計算が可能になります。ショックレーは最初に半導体の理論を考案し、次に同僚のジョン・バーディーンとウォルター・ブラッテンに半導体上の電流を操作する実用的な装置の開発に取り組ませました。 1947 年 12 月 23 日、彼らは最初に動作するトランジスタを実証しました。この発明により、3 人は 1956 年にノーベル物理学賞を受賞しました。

ショックリーは、最初の回路を作成したのがバーディーンとブラッテンであることに腹を立てていたようです。ショックレーは研究所を経営していたので、トランジスタの研究を徐々に止めることができました。バーディーンはイリノイ大学に進学し、超電導に関する基礎研究を続け、2度目のノーベル物理学賞を受賞した最初で唯一の人物となった*。ショックリーは金持ちになることを目指した。彼はノーベル賞をポケットにしまったままベル研究所を辞め、新会社ショックレー・セミコンダクターの設立に乗り出した。そしてここで彼の母親が登場します。ミズーリ州の奥地で育ったメイ・ブラッドフォード・ショックリーは、鉱山技師の娘でした。 1904 年に彼女は米国で唯一の女性鉱物調査官代理となりました。彼女はスタンフォード大学に通っていましたが、パロアルトへの愛情があったため、そこで引退しました。この事実をきっかけに、ショックレー氏は 1956 年に、現在では Google の本拠地として知られるマウンテンビューに会社を設立しました。当時、その地域はサンタクララバレーと呼ばれていました。現在では別の名前で呼ばれています。メイ・ブラッドフォード・ショックリーは、人生の後半をかなり優れた画家として過ごし、1977年に97歳で亡くなった。それがシリコンバレーが今の場所にある理由である。

シリコンバレーの創設者が極めてひどい人間だったという事実を避ける方法はありません。ショックリー氏はひどい経営者であり、熱烈な人種差別主義者でもあり、ノーベル賞受賞後の数十年間を、「遺伝子異常」または遺伝子劣化と人種の違いは知能の低さを警告するための自然な「色分け」の一形態であるという自作の理論を広めることに捧げた。驚くべきことに、彼の旧友ジョン・モールによる全米科学アカデミーの公式記念碑には、優しさ、魅力、善意の例が一つも含まれておらず、実際、その主題に関する人間の功績を反映する逸話もまったく含まれていない。むしろモルは、ショックレーの「技術的な洞察力は、人間関係に対する洞察力の欠如によって相殺されていた」と観察している。それは結果をもたらしました。

トランジスタを発明することは、最先端の物理学の賢い部分ですが、それを実用化することは別の問題です。彼らはすぐに真空管に取って代わりましたが、何千ものトランジスタはそれらを接続するための何千ものワイヤを意味し、結果として得られるデバイスはエレガントに絡み合っていませんでした。これを改善することは工学的な課題であり、2 人の男性が別々に作業して解決しました。一人目は、テキサス・インスツルメンツに新しく採用されたエンジニア、ジャック・キルビーでした。同社は地震波を利用して石油鉱床を探す装置の製造に乗り出し、戦時中は海軍向けソナーの製造に軸足を移し、戦後は軍用の他の電子システムへの拡大を模索していた。キルビーは 1958 年の夏に TI に到着しましたが、そのとき研究室には誰もいませんでした。新入社員だったので休日の割り当てもなかったので、半導体元素であるゲルマニウムを中心にトランジスタをいじり倒すことにした。彼はブレークスルーを思いつきました。トランジスタを相互に接続する代わりに、ゲルマニウム自体に配線を組み込むことで、ゲルマニウムやその他の有用な半導体材料であるシリコンという単一の金属に複数のトランジスタを組み込むことができるようにしました。 2000年にノーベル物理学賞を受賞した。

そのずっと前に、Shockley Transistor は崩壊していました。ショックレーは新しい分野で最も才能のあるエンジニアを雇っていましたが、全員とひどく仲が悪くなり、1957 年に彼らはフェアチャイルドセミコンダクターを設立するために退職しました。そのグループ――ショックレー氏は「裏切り者8人」と呼んだ――は、現代の半導体産業の創設者たちだった。フェアチャイルドセミコンダクターはマイクロチップ産業が生まれた場所であり、裏切り者 8 人はシリコンバレーにシリコンを置いた人々です。 8 社のうち、ユージン・クライナーは、ベンチャーキャピタル会社 Kleiner Perkins を設立しました。この会社は、現代テクノロジー産業 (アマゾン、AOL、エレクトロニック・アーツ、グーグル、ツイッターなど) の多くの創設に貢献し、現代の米国ベンチャーキャピタルのテンプレートを設定しました。業界; ゴードン・ムーアは、マイクロチップの能力の加速の立役者でした (その結果、ムーアの法則は彼の名前にちなんで名付けられました)。そして、先見の明のある天才ロバート・ノイスは、ジャック・キルビーとともにマイクロチップを発明した男でした。

キルビーの発明であるテキサス・インスツルメントのチップは、西部劇のファンにはアメリカの砂漠のショットでおなじみの、積み重なった岩の層であるメサのように見えました。配線の層は垂直に積み重ねられました。ノイスは新しい種類のチップを発明し、ステンシルに相当するものを使用して、上部の保護コーティングの穴に金属の線を描きました。この技術は複数のトランジスタを 1 つのチップ上に配置することができ、独立したワイヤがなく、チップが完全に自己完結型であるため、Kilby のバージョンを改良しました。「トランジスタは単一の材料ブロックに組み込まれています。間もなく、キルビーとノイスが開発した「集積回路」は「半導体」、あるいはもっと単純に「チップ」として知られるようになります。フェアチャイルド社の人々は、自社のチップがメサ型を改良したものであることにすぐに気づきました。チップはより小型で、必要な電力も少なく、さらなる小型化が可能でした。これらのチップは、劇的な新しい多目的技術となる可能性を秘めていました。唯一の問題は、単純なチップよりも 50 倍高価だったことです。だから何？「誰もが、ノイスの発明が賢明であり、素晴らしいものであることに同意しました。必要なのは市場だけだった。」

テクノロジーの歴史に興味がある人なら誰でも、新しい発明の最初の顧客が誰になる傾向があるかを知っているでしょう。生物物理学者のルカ・トゥリンはかつて私にこう言いました。「研究に資金を提供する方法を知っているのは軍だけです。お金の無駄遣いを本当に知っているのは軍だけだからです。」フェアチャイルドセミコンダクターの設立から 3 日後、スプートニク 1 号が軌道に急上昇し、同社は突然市場を獲得しました。宇宙開発競争でソ連を追い越す任務を負ったNASAは、ノイスの新しいチップの最初の重要な注文を行った。テキサス・インスツルメンツは、初期の重要な取引のほとんどを、ミサイルの精度を高める方法を模索していた米空軍との間で行った。「1 年以内に、TI の空軍への出荷額は、これまでにチップの購入に費やされた金額の 60 パーセントを占めました。」 1965 年までに、すべての集積回路の 72 パーセントが米国国防総省によって購入されました。

軍事支出の最初の受益者は軍人であった。ベトナムにおける米国の爆撃作戦のスキャンダルは広く知られている。ローリングサンダー作戦では、3年半で、第二次世界大戦中に連合国が太平洋戦域全体で使用したよりも多くの兵器がベトナムに投下された。あまり知られていないのは、そのほとんどが見逃されているということです。平均的なベトナム爆弾は目標から420フィートの地点に着弾した。ミラー氏は、北ベトナムの重要な輸送動脈であるタインホア橋の例を挙げ、1965年には638発の爆弾が投下され、そのすべてが失敗した。 7 年後、同じ爆弾に TI チップが組み込まれ、1972 年 5 月 13 日の最後の空襲で橋が破壊されました。これは、たとえ戦争では広く無視されていたとしても、戦争における新技術の重要性を裏付けるものでした。アメリカの敗北の背景。 (タインホア橋のもう 1 つの広範な意義は、そこでの最初の大規模な空襲で空中戦が行われ、驚いたことに米国がベトナム戦闘機に多数の最新鋭航空機を失ったことです。その衝撃がシステムに与えました。最終的には『トップガン』で追悼された戦闘機学校の設立につながり、さらに2022年の続編が大ヒットし、スティーブン・スピルバーグ監督が最近トム・クルーズに自分の映画が「演劇業界全体を救った」と語ったほどだ。タインホア橋の世界 - 私たちはただその中で生きているだけです。)

この時点から、米軍は戦略計画の中心としてマイクロチップに注力するようになった。ソ連は米国よりも多くの人員と物資を有していたため、米国は優れた技術によってそれらの利点を相殺する計画に着手した。彼らはより多くの人員とより多くの物資を持っていますが、私たちの武器は標的に命中しました - それがアイデアであり、それが初めて使用されているのが見られたのは1991年の湾岸戦争でした。バグダッド攻撃における最初の驚くべき爆撃と巡航ミサイルの吹雪は、それをテレビで生で見た人なら誰でも決して忘れないだろうが、巨大な技術的優位性に基づいており、それは遍在するマイクロチップに基づいていた。ミラー氏が言うように、「冷戦は終わった。冷戦は終わった」。シリコンバレーが勝ったのだ。」

もしソ連が米国のチップ生産に匹敵することができていたら、そんなことは起こらなかったはずだ。それができなかったのは、ショックレーの最初の躍進以来、ソ連が米国に負けないよう産業スパイに頼ってきたという事実に部分的に基づいていた。 KGB の部門全体が米国のチップの盗みとコピーを専門としていました。問題は、マイクロチップ業界の進歩の速度が非常に速く、既存のチップのコピーに成功した頃には、現在の最先端技術に大きく遅れを取っていることでした。ゴードン・ムーアは、チップの性能が 18 か月ごとに 2 倍になるか、価格が半分になると予見していました。これは法則ではなく予測でしたが、それが真実であることが証明されました。

ムーアの法則は、チップ業界に特別な性格を与えました。人類がこれまで発明したり創造したりしたもののうち、18 か月ごとにその能力が継続的に 2 倍になるものは他にありません。これは、容赦のない狂信的なエンジニアリングの創意工夫の結果でした。その結果、フェアチャイルドがショックレーから分離したのと同じように、フェアチャイルドから分離した会社であるインテルに代表されるように、このビジネスは特定の種類の人材を惹きつけました。ムーアとノイスは再び母船を離れた。インテルの男性陣の中で最も意欲的だったのは、テクノロジーの基準から見ても、マイクロチップの話は男性中心であるが、入社初日に入社し、ボスにまで上り詰めたアンディ・グローブ氏だった。グローブの名前にあるワスプの中立性は欺瞞的です。彼は 1936 年にハンガリーでアンドラーシュ・グロフとして生まれました。彼の幼少期の人生は楽なものではありませんでした。彼が回想録の中で述べているように、20歳になるまでに彼は「ハンガリーのファシスト独裁政権、ドイツの軍事占領、ナチスの「最終解決」、ソ連赤軍によるブダペスト包囲、混乱した民主主義の時代を生きてきた」戦後直後の数年間には、さまざまな共産主義抑圧政権があり、銃を突きつけられて鎮圧された民衆の蜂起もあった。」ユダヤ人の父親は労働収容所に送られ、母親は戦争末期にブダペストが陥落した際にロシア兵にレイプされた。無一文で英語を話さないグロフはオーストリアに逃れ、米国に渡り、化学エンジニアとして訓練を受け、フェアチャイルドに就職し、インテルに入社し、最終的に会社を経営することになった。その役割において、彼はテクノロジーの世界全体に大きな影響を与える独特の文化を生み出しました。彼は、彼の指針となる格言にちなんで名付けられた本を書きました。『Only the Paranoid Survive』。これは人生にとってかなり悪いルールですが、ムーアの法則が永久に加速したおかげで、マイクロチップ業界では有益なマントラでした。

グローブは彼の言ったことを本気で言った。インテルは偏執的なもので、競争に負ける前に次のものを作ろうという意欲に駆られていました。同社の偉大なイノベーションは、最初の汎用マイクロプロセッサである 4004 で、これにより既存のチップのトランジスタ密度が 2 倍になり、速度が 5 倍になりました。次世代の Intel チップ Altair 8800 を搭載したコンピューターに関する Popular Electronics のカバーストーリーが 19 歳のハーバード大学の学部生の目に留まり、彼はすぐに新しいコンピューター向けのソフトウェアを作成することで幸運がもたらされることに気づきました。機械。その瞬間、ビル・ゲイツはハーバード大学を中退することを決意し、インテルの発明によって生み出された可能性を活用することに専念する会社を設立しました。彼は、思い切って踏み出したときの主な心配は、自分のアイデアが間違っていたことではなく、まだ生まれていない個人向けのオペレーティングシステムを作るという点で、まだ自分が作っていないマイクロソフトが誰かに負けてしまうのではないかということであったと語っている。コンピューター。

ショックレー/フェアチャイルド/インテル革命の最初の重要な受益者が軍隊であるとすれば、2番目は残りの私たちです。最初の軍事支出の急増によりチップの価格が安くなり、発明者らは堅牢性と信頼性を重視するようになりました。結局のところ、これらはあらゆる業界がマイクロチップに求めているものです。 Intel は、数十年にわたって世界中のほとんどの PC に電力を供給してきたユビキタスな x86 シリーズのチップアーキテクチャに対する一連の定期的なアップデートを開始しました。 x86 アーキテクチャはもはやコンピューティングの最前線ではありませんが、今でもこれらのインテルチップは、この LRB の記事に至るまで、多かれ少なかれすべてのデジタルを実行するクラウドサービスを支える基礎テクノロジーです (オンラインで読んでいる場合)。

ミラーのように少し後退してみると、マイクロチップの物語には 2 つの主要な要素があり、1 つはその作成に関するもので、もう 1 つはその製造に関するものです。創世記の神話はシリコンバレーとショックリーの知的子孫についてのものです。残りの話はもっとグローバルなものです。製造部門の焦点は東アジアにあり、世界のチップの圧倒的大部分がそこで製造されています。製造のアウトソーシングのプロセスは半ば偶然に始まりました。このプロセスを担当したのは、チャーリー・スポークと呼ばれるフェアチャイルドの幹部だった。彼には問題があった。アメリカの労働者は高価でした、とりわけその理由は――ブー！ – 彼らは労働組合に所属する傾向がありました。「チップ企業が女性を雇用したのは、女性の方が賃金が低く、男性よりも労働条件の改善を要求する可能性が低かったからである」とミラー氏は書いている。生産管理者らはまた、女性は手が小さいため、完成した半導体の組み立てやテストが得意だと信じていた。」しかし需要は増え続け、有能で手頃な価格の、手の小さい米国の女性労働者の供給が追いつかなくなった。「カリフォルニア中のどこを探しても、スポークのような半導体企業幹部は十分な低賃金労働者を見つけることができませんでした。フェアチャイルドは米国中を調査し、最終的には労働者が「労働組合を憎んでいた」メイン州と、税制上の優遇措置を提供するニューメキシコ州のナバホ族居留地に施設を開設したとスポークは報告した。解決策はアジアで生まれ、フェアチャイルドは1963年に香港の空港近くに最初の組立工場を開設した。「シリコンバレーでは労働組合の問題があった」とスポーク氏は語った。「東洋では労働組合の問題は一度もなかった。」香港では、関連する人件費は 1 時間あたり 25 セントで、アメリカの価格の 10 分の 1 です。

新しい発明から大規模な恩恵を受けた最初のアジアの国は日本であり、最初にその恩恵を受けた企業はソニーであり、同社はトランジスタラジオの製品ラインで大成功を収め、トランジスタの活用に成功した。ソニー初のラジオであるまだかわいい TR-55 はすぐに世界的なヒットとなり、後に最大の家電企業の 1 つとなる基礎を形成しました。また、これはテキサス・インスツルメンツ社の失敗を反映しており、テキサス・インスツルメンツ社は独自に無線機を設計したが、価格と発売をでっち上げ、米国の技術を使用するためのライセンス料を喜んで支払った日本人にその分野を委ねた。同様のことがポケット電卓でも起こりました。ジャックキルビーはプロトタイプを設計しましたが、需要がないとのマーケティング担当者の見解によって妨げられました。この間違いにより、日本企業シャープにその分野が開かれることになりました。最終的に、ソニーの社長である盛田昭夫が日本にテキサス・インスツルメンツの工場を開設する権利を獲得しました。

これは良いビジネスでしたが、単なるビジネス以上のものでした。「ワシントンの外交戦略家にとって、両国間の貿易と投資の結びつきが強まることで、東京は米国主導のシステムにこれまで以上に緊密に結び付けられることになった。」 1960年、米国と日本は占領終了の条件として日本に課した1951年の安全保障条約の改訂版に署名していた。この改定案には大規模な抗議が起き、これを受けて池田勇人首相は20年末までに日本のGDPを倍増させる計画を発表した。日本はトランジスタとマイクロチップをベースにした産業の貢献のおかげで、池田氏の目標を2年早く達成した。同様のことが韓国、シンガポール、台湾でも起きた。チップスは単なるビジネスではなく、政治でもありました。彼らがもたらした経済好況のおかげで、米国は第二次世界大戦中に日本が確立しようとしていたと主張した大東亜共栄圏の創設に近づいた。

台湾がこの物語の中心です。この国の新しいテクノロジーへの取り組みは、当初は困難なものでした。 1968年にテキサス・インスツルメンツの上級幹部2名との会談で、経済大臣KT・リーはアメリカ国民に対し、「知的財産は帝国主義者が後進国をいじめるために使っていたもの」であると語った。これは発展途上国では珍しい見方ではありませんが、これほど率直に表現する人はめったにいません。しかし、リー氏は状況の現実にすぐに適応した。台湾が米国からの投資と米国市場へのアクセスを望んでいるなら、知的財産問題に対する懸念を払拭して、この計画に参加するだけで済むだろう。そうすることで得られる潜在的な経済的利点は大きく、リー氏はそれを明確に認識していた。

台湾と米国は1955年以来条約同盟国であったが、ベトナムでの敗北により、米国の安全保障の約束は揺らぎ始めた。韓国から台湾、マレーシアからシンガポールに至るまで、反共産主義政府は米国のベトナムからの撤退によって自国が無防備にならないという保証を求めていた。彼らはまた、一部の国民を共産主義に向かわせる経済的不満に対処できる仕事や投資も求めていた。リー氏は、テキサス・インスツルメンツが台湾の両方の問題を同時に解決できることに気づきました。

米国の投資は台湾でのチップ産業の創設を助け、工場を運営するエンジニアの訓練を支援するだろう。 (チップ製造工場は製造工場の略でファブと呼ばれます。私は主に、「工場」の古い世界的で労働組合が組織され、ヘルメットをかぶっているような雰囲気を避けるためだと考えています。ファブは防護服と陽圧の場所で、空気が吹きます。そのため、潜在的に壊滅的な粉塵が 1 ミクロンも製造プロセスを汚染することはありません。19 世紀のマンチェスターとは大きく異なります。）この投資により、米国は台湾防衛に一か八かで関与することになります。アジアの軍事的冒険に対するアメリカの熱意が弱まっていた時期。 TI は 1968 年に台湾工場の建設を約束し、1980 年に 10 億個目のチップを出荷しました。新しい戦略が導入されました。

韓国から台湾、シンガポールからフィリピンに至るまで、半導体組立施設の地図は、アジア各地の米軍基地の地図とよく似ていた。しかし、米国が最終的にベトナムでの敗北を認め、この地域での軍事プレゼンスを縮小した後でも、これらの環太平洋サプライチェーンは存続した。 1970年代の終わりまでに、アジアにおける米国の同盟国は共産主義にドミノ倒しするどころか、米国とさらに深く統合されるようになった。

リー氏とのあのぎくしゃくした会談に参加したTIの2人のマネージャーのうちの1人は、テクノロジーと政治の相互に関連した世界史の重要な人物であるモリス・チャン氏だった。チャン氏は 1931 年に中国本土で生まれました。彼は南北戦争と第二次世界大戦中に香港と中国で育ち、1949 年に米国に移住し、ハーバード大学に通い、その後 TI に入社して会社のトップに上り詰めました。 1983年に52歳で辞任した後、現在はポートフォリオを持たずに大臣を務めている李氏に、国のテクノロジー産業を発展させるという趣旨で台湾に誘われた。ミラー氏が言うように、今ではチャン氏は「おそらく中国人というよりもテキサス人だった」と台湾は非常に異質な存在だった。しかし、新しい仕事は魅力的でした。チャン氏は世界をリードするチップ産業を創設する責任を負っていた。それを実現するために、彼は台湾積体電路製造会社である TSMC を設立しました。TSMC は現在、先進的なマイクロチップの製造において、揺るぎない世界的チャンピオンとなっています。

Chang 氏が行った非常に洞察力のある行動の 1 つは、TSMC の競争上の優位性はチップの設計にあるわけではないことに気づいたことです。インテル、サムスン、モトローラなどの企業はそれを行い、その過程でとんでもないリスクを冒しました。最先端のチップを製造するのではなく、設計するだけで 5 億ドルかかる場合があります。そして、設計されるとすぐにムーアの法則が発動し、スピードとパワーのさらなる向上を目指す競争が始まります。 TSMCの計画は、代わりにチップ製造に専念することであり、世界最先端の工場を建設し、他の誰も競合できない生産段階で競争上の優位性を生み出すことであった。 TSMCは製造においてはるかに先を行っており、その技術に非常に優れているために多大な資金を費やすため、年間40億ドル以上の資金を原動力として、彼らが今日行っていることを誰も理解できず、ましてや明日できることには匹敵しないでしょう。研究開発支出において。 Apple が設計した A14 および M2 マイクロプロセッサを搭載した筆者を覚えていますか? これらは台南市にある 1 つの建物である TSMC の Fab 18 で製造されており、世界で最も先進的なマイクロプロセッサーの多くが生産されています。ミラー氏が言うように、「各 iPhone の背面に刻まれた「カリフォルニアの Apple によって設計され、中国で組み立てられた」という文字は、非常に誤解を招くものです。 iPhone の最もかけがえのないコンポーネントは実際にカリフォルニアで設計され、中国で組み立てられています。でも台湾でしか作れないんです。」

マイクロチップをめぐる現代の状況は、大まかに言って 2 つに分けられます。一方で、多かれ少なかれあらゆるものにコモディティチップが存在します。これらのチップの製造と流通に関わる複雑なサプライチェーンがほとんどの人の注目を集めるようになったのは、パンデミックの最中であった。在宅勤務時に使用していたスクリーンやガジェットなどの一部の分野での需要の急増と、それに見合った需要の崩壊があったからだ。その他、特に車など、在宅勤務のため使用していなかったもの。パンデミックが終息すると、需要の源泉が入れ替わり、メーカーが必要なチップを入手できなくなったため、突然自動車の供給が不足した。 (パンデミック以降にレンタカーを借りたことがある人は、このことからの波及効果に気づいたでしょう。レンタカー会社は、新型コロナウイルス感染症の影響でレンタカーの規模を縮小したため、レンタカー料金がはるかに高くなっています。過去にそうしてきたように、簡単に規模を拡大することができました。この仮定は、他の誰もが同じことをしていたという現実と衝突しました。昨年の世界のレンタカー料金の平均上昇率は 47% でした。これはマイクロチップの供給量と、これらすべての産業に関与するチップのほとんどは依然として東アジアで製造されています。

風景のもう 1 つの部分には、ハイエンドのビジネスが関係します。地政学の話に入る前に、テクノロジーの崇高な世界に住む時間を少し与えてもらえませんか? マイクロチップは、人類がこれまでに作った中で最も驚異的な物の一部です。ミラー氏はこれをうまく説明している。コロナウイルスは直径約1000億分の1メートルと小さいが、ファブ18で製造されている最小のトランジスタ（その半分の大きさ）と比べれば、猛獣のような雌牛である。 TSMCは現在、トランジスタノードについて10億分の3メートルの単位で話している。これは非常に小さいため、主に亜原子レベルで発生する量子効果が関係します。

マイクロチップのサイズが縮小し、出力が増加するにつれて、これらの非常に繊細な工芸品の製造に必要な機械は大型化、複雑化しています。シリコンは、極端紫外線リソグラフィーと呼ばれる新しい技術を使用してチップ上にエッチングされます。小さなものを大きく見せる顕微鏡を思い浮かべてください。次に、レンズを回転させて、大きなものを小さくします。そして今度は、そのプロセスを使用して超複雑なデザインを作成し、それを極小のマイクロチップにエッチングします。それがリソグラフィーであり、TI のジェイ・ラスロップ氏が 1958 年に発明して以来、マイクロチップ製造の基礎となってきました。しかし、チップが小さくなるにつれて、リソグラフィー・プロセスはますます困難になってきています。

この技術の限界点にあるのが、EUV リソグラフィーを習得した世界で唯一の企業であるオランダの ASML です。このプロセスには EUV 光の生成が含まれます。

真空中を時速約200マイルの速度で移動する、1300万分の1メートルの小さなブリキの球。次に、錫にレーザーを 2 回照射します。最初のパルスで錫を温め、2 回目のパルスで錫を吹き付けて、太陽の表面よりも何倍も高い約 50 万度の温度のプラズマを生成します。錫をブラストするこのプロセスは、チップの製造に必要な量の EUV 光を生成するために 1 秒あたり 5 万回繰り返されます。

この方法を学んだのは、Cymer というアメリカの企業です。彼らのプロセスは非常に強力なレーザーに依存しており、ファンで冷却しないと多量の熱が発生します。しかし、ファンはあまりにも速く回転し、ベアリングが焼き切れてしまいました。そこでエンジニアは、磁石でファンを空中に保持するプロセスを発明しました。新しいレーザーを発明した会社は、気をそらしてTrumpfと呼ばれるドイツの企業です。その開発には10年かかりました。各レーザーは 457,329 個の部品で構成されています。 EUV の次の段階は、ドイツのツァイス社製の新しい種類のミラーの製造でした。これはこれまでに作られた中で最も滑らかなミラーです。ドイツと同じサイズであれば、最小の凹凸は 0.1 ミリメートルになります。しかし、これまでに作られた中で最も複雑なレーザーと、これまでに作られた中で最も滑らかなミラーは、ASML のリソグラフィデバイスの 2 つのコンポーネントにすぎません。その連鎖を振り返ってみてください。台湾の会社 (TSMC) がオランダの会社 (ASML) に委託し、その会社が米国の会社 (Cymer) に委託し、その会社がドイツの会社 (Trumpf) に委託し、さらに別のドイツの会社 (Zeiss) にも委託します。 ASMLの最新EUV装置が「史上最も高価な量産工作機械」であるのも不思議ではありません。

この時点で、テクノロジーの崇高さと地政学が融合します。チップはどこにでもありますが、トップエンドのチップはそうではありません。チップは、少数の企業が通過不可能な世界的なチョークポイントを構成する高度に集中した製造プロセスの産物です。 ASML を扱えなければ、ハイエンドのチップを作ることはできません。 TSMC、Samsung、または Intel が製造した最高級チップを入手できない場合、他の誰も製造できないため、それを設計する意味がありません。

ハイエンドチップはさまざまな産業、特に軍事または軍事に隣接する産業に不可欠であるため、これは重要であり、特に中国にとって重要である。私たちは、有名な西洋ブランドの製品に至るまで、すべてが中国で作られているという考えに慣れています。アメリカ人ジャーナリストのサラ・ボンジョーニとその家族は、2007 年の著書『「中国製」のない一年』の中で、中国製の商品を使わずに 1 年間生活しようとしたところ、他のどこからも入手できない商品があることに気づきました。ボンジョーニ氏はまた、もし彼女の子供たちが従順な幼児ではなく、デジタルに接続されたティーンエイジャーだったら、彼女の実験は考えられなかっただろうとも指摘した。すべてが中国で作られている、それは自明の理です。

しかし、ハイエンドのマイクロチップの場合、これは真実ではありません。中国は強力なマイクロチップを輸入する必要がある。関係する人数は膨大です。今世紀のほとんどの間、中国は石油の輸入よりもマイクロチップの輸入に多くの資金を費やしてきた。「中国のチップ輸入額 – 2017年には2,600億ドル…は、サウジアラビアの石油輸出やドイツの自動車輸出よりもはるかに多かった。中国は毎年、世界の航空機貿易全体よりも多くのお金をチップの購入に費やしています。」中国はこの分野での西側への依存を痛感しており、巻き返しを図るために必死に支出している。ミラー氏は、この事実に対する意識の黎明期を中国の「スプートニクの瞬間」、つまり超大国が自分たちが遅れをとっていて追いつく必要があると認識する時点であると説明している。これは興味深い比喩だ。スプートニクの当時、米国は自らを世界的な超大国だと考えていたからだ。中国がスプートニクの瞬間を迎えていると言うのは、中国が自分たちを1950年代半ばのアメリカと同じように考えていると言うことだ。

ミラー氏は著書の最後で、「米国の輸出規制に大きな変更がなければ、人民解放軍は必要なコンピューティング能力の多くをシリコンバレーから購入するだけで入手できるだろう」と書いている。 2022 年 10 月、事前にほとんど通知されず、その後もほとんど注目されていなかったにもかかわらず、その「大きな変化」が起こりました。バイデン政権は、中国と取引のある米国企業と、米国製の半導体技術を使用する海外企業の両方を対象として、中国へのマイクロチップ輸出の禁止を発表した。これは、どこにいても誰もが行うことを意味しており、その意図は中国の半導体産業を麻痺させることである、非常に広範な禁止である。トランプ大統領は中国との貿易戦争については上手いことを語ったが、中国の戦略的利益を意図的に損なうこととなると、トランプ大統領のやったことは何もバイデンの新政策から一歩も外に出ていない。

これは、マイクロチップの世界的な物語における次の大きな展開です。チップの禁止は「経済戦争の宣言」だと言われている。おそらく経済戦争だけではないでしょう。軍事界では、戦争における次の革新の波には AI が不可欠であると考えられています。 AI 革命は新しいチップ技術にかかっています。第二次冷戦は、第一次冷戦と同様に軍事技術競争となり、再び半導体が中心となるだろう。ドローンの群れが戦場に初めて到着することで、それがどのようなものになるのかを垣間見ることができ始めています。近々登場予定: 無人車両、ファイア・アンド・フォーゲット・ミサイル、「徘徊兵器システム」、顔認識暗殺ドローン。新しい兵器システムのテストの大部分はコンピューター上で行われるため、高度なチップは兵器自体と同様に新しい兵器システムの設計プロセスにとって重要です。これらすべてが第三次世界大戦を回避するのに役立つことをうれしく思います。

最終的には残りの人々にもたらされるであろう技術的な恩恵については、誰にもわかりません。半導体の最初の 60 年間と同様に、新しい技術はエネルギーから医療、輸送に至るまであらゆるところに普及するでしょう。ほんの一例を挙げると、ChatGPT とその競合他社の登場のおかげで、消費者向け AI がどのようなものになるのかが見え始めています。最新のチャットボットにテクノロジーの利点を挙げてもらうよう尋ねたところ、4 つの回答のうち 3 つは企業と個人の間のコミュニケーションに焦点を当てていました。† それは、かなり近いうちに電話自動化地獄に代わる顧客サービスシステムを意味するのではないかと思います。チャットサービスは、ほとんどの場合、はるかに優れていますが、閉じられたシステムから抜け出すことができず、間違いを認めることができず、人間と関わることもできません。したがって、かなり悪化する場合を除いて、ずっと良くなるでしょう。他のことから気を紛らわせるために、消費者向けのクールなアイテムも登場することを期待しましょう。

手紙の送信先:

The Editor London Review of Books、28 Little Russell Street London、WC1A [email protected] 名前、住所、電話番号を明記してください。

2022 年 10 月 20 日

2022 年 8 月 4 日

2021 年 12 月 16 日

編集者ロンドンの書籍レビュー 28 Little Russell Street London, WC1A 2HN [email protected] 名前、住所、電話番号を記入してください

1956 年にバーディーンが賞を受け取りに行ったとき、彼は妻と子供 1 人を連れて行きましたが、残りの 2 人はハーバード大学に通っており、勉強の邪魔をしたくなかったため残しました。グスタフ 6 世は 3 つすべてを持ってこなかったことをたしなめ、バーディーンは次回はそうすると言った。彼は1972年にその約束を果たした。

ここで言うバージョンとは、Microsoft の Bing の実験的な新バージョンのことです。 Bing は ChatGPT よりも不安定で不安定ですが、インターネットのリアルタイム検索を追加し、その答えのソースを提供するため、ここでの基盤となるテクノロジーが正確に何であるかについては憶測があります。 ChatGPTはOpenAIのGPT-3上で動作しており、一部のアナリストは、新しいBingにはGPT-4の初期ベータ版の技術が少なくとも一部組み込まれていると考えている。