こんな悩みを解決！ 「半導体指数SOXがNISAのランキング上位にあって気になる！！」
「SOXLという半導体指数の3倍ブルETFが熱いって本当？」
「半導体ってそもそも何なの？」
「半導体の歴史、その重要性を理解したい！」
「半導体はどうやって量産できるようになったの？」
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「半導体はどうやって量産できるようになったの？」
米国株の時代は終わった！
これからは半導体セクターが熱い！
2024年から始まった新NISAでは、
「全世界株式」を買うべき！
様々な情報が飛び交いますが、
まずは、投資対象とする国や分野について学ぶべきです。
この記事では、投資対象として注目を集めている、
半導体の誕生に関わった人々について、
「半導体戦争」を参考にお伝えします。
「必ず儲かる投資はありません！」
「投資はリスクを伴います！」
「リスク許容度の範囲内で、自己責任で慎重に行いましょう！」
半導体の大躍進！！
2022年11月にOpenAI者からChat-GPTが登場しました。
Chat-GPTに触ったことで、まだまだ先の話だと思っていた、
人工知能の性能がかなり高いことを、実感した人も多いと思います。
そのときから、人工知能の機械学習に使われる半導体を作る、
NVIDIAの株価が上がり続けています。
また、半導体関連銘柄に3倍レバレッジを書けたSOXLというETFも
SNSなどで話題に上がることが増えています。
私自身、資産の一部をSOXLで運用しています。
しかし、半導体の歴史や業界の成り立ちについて、
あまりよく理解していないことが気持ち悪くなってきたので、
「半導体戦争」を読み、学ぶことにしました。
この記事では「半導体戦争」を読んで私が学んだことを、
ギュッとまとめて紹介していきます。
半導体が誕生した時代と発明者について
簡単にまとめてみました！！
半導体の起源
話は1940年代、第二次世界大戦まで遡ります。
この頃、いわゆる数値計算は人間の計算者集団によって、
地道な作業が行われていました。
様々な対数や指数の計算結果をとりまとめた、
計算の表やそれらをまとめた本が作られました。
そんな中、計算量力の必要性を強く認識させたのが、
第二次世界大戦だったのです。
特に重要だったのが、空軍による空爆のための計算です。
高度何メートルから、どのタイミングで、どの方向に、
ミサイル爆弾やミサイルを撃てば良いのか？
空爆の制度を挙げるための計算を行っていました。
理論上、計算することは出来ます。
しかし、その計算を基に米軍が行った空爆は、
実に80%は目的に命中しませんでした。
では何故戦争に勝てたかと言えば、
圧倒的な量の爆弾をばらまいたからです。
第二次世界大戦では物量作戦が軍事力となったのです！
しかし、計算精度の向上が必要であることは明らかでした。
当時は巨大なそろばんの様な機械式計算機を使っていましたが、
これを別の何かに置き換える必要がありました。
そこに使われたのが真空管です。
真空管は内部に流れる電流のON, OFFを切り替えが可能で、
それぞれを、1, 0, とコード化することで、
2進法であらゆる数値計算が可能になるのです。
しかし真空管は1つ1つが電球ほどの大きさがあります。
そのため、大規模な計算を行うためには、
真空管で部屋を埋め尽くす必要があります。
真空管を使うと膨大な電力も必要となるために、
真空管に変わる、小さく、安く、省エネルギーな、
新しいスイッチが求められたのです。
トランジスタ爆誕
シリコンやゲルマニウムといった半導体材料は、
金属とガラスの中間的な性質を持っていました。
条件によって電気を流したり、せき止めたりするのです。
つまり、この特徴を上手く制御出来れば、
電流のON, OFFができるスイッチとなります。
そう、真空管の代わりに計算機を作り出せるのです。
このアイデアの実現に向けて、理論と実験で活躍したのが、
・ウィリアム・ショックレー
・ウォルター・ブラッテン
・ジョン・バーディーン
この3名の研究者です。
1947年、ゲルマニウムに流れる電流制御についに成功し、
「トランジスタ」と命名されました。
開発に関わった3名は1956年、トランジスタ効果の発見で、
ノーベル物理学賞を授与されています。
電話事業を営んでいたAT&Tは特許申請を行いました。
当時音声を増幅させるために使っていた真空管を、
トランジスタで置き換えることができると考えたためです。
一方、理論学者のショックレーは、トランジスタの別の使い方として、
スイッチの側面、つまり計算機として機能に着目したのです。
シリコンバレーが産声を上げた
革命的なアイデアが実現したトランジスタでしたが、
真空管を完全に置き換えるには、
小型化、大量生産を実現する必要がありました。
ここから先は、研究者でなく、技術者の活躍が光ります。
幸い、トランジスタはあっという間にコンピューターで、
真空管の代わりに使われるようになりました。
一方で、数千個もあるトランジスタ同士を繋ぐ配線は、
絡み合った毛糸のように複雑でした。
これを解決した1人がテキサス・インスツルメンツの技術者、
ジャック・キルビーです。
ジャックのアイデアとは、トランジスタ一つ一つを、
別の半導体で作るので無く、
複数の要素を、たった1つの半導体結晶の上に、
ギュギュッとまとめてしまうというものです。
そう、「集積回路」の誕生です！
ジャックはこの業績が認められて、
2000年にノーベル賞を受賞しています。
一方、野心家であったトランジスタの産みの親、
ショックレーが立ち上げたショックレーの研究所から、
8人の技術者たちが退職しました。
この「8人の反逆者」たちは
フェアチャイルドセミコンダクターを立ち上げました。
彼らこそが、シリコンバレーの始祖であるというが、
広く認識されています。
「8人の反逆者」の中でも、特に重要かつ知名度が高いのが、
後のIntelの共同創設者である、
ロバート・ノイスとゴードン・ムーアです。
彼らも同様に、集積回路のアイデアにたどり着きました。
ノイスたちのアイデアは「プレーナー型」と呼ばれる構造をとり、
微細化しやすく、電力消費も少ないものでした。
アイデアは素晴らしく性能も高かったのですが、
ノイスらのプレーナー型半導体は5倍のコストがかかりました。
高いけれど高性能、こういうものを買ってくれるのは誰か？
金に糸目はつけない、ただし負けることが許されないもの。
そう、米軍です。
米軍が半導体を買った
ノイス、ムーアたちがフェアチャイルドセミコンダクターを立ち上げた、
1950年代は米ソ冷戦の真っ最中でした。
そんな中、ソ連は1957年の人類初の人工衛星打ち上げ、
1961年には「地球は青かった」という名言を残した、
｢ガガーリン｣による有人宇宙飛行を成功させました。
この2つの出来事がアメリカに衝撃を与えました。
宇宙という未開の地がソ連に独占されるのではないか？
ロケット制御技術をつかったミサイルで攻撃されるのではないか？
2つの懸念が浮かび上がりました。
緊急事態だと認識した米政府は「アポロ計画」を立案し、
人類を月に送り込むと宣言したのです。
アポロ計画には250億ドルの予算が付きました。
この額は当時の国家予算の4%に相当します。
現在のアメリカの軍事費が8%ですから、
巨額の資金がアポロ計画につぎ込まれたことが理解できます。
アポロ計画を進めるNASAが宇宙船の誘導コンピューターの設計を、
マサチューセッツ工科大学(MIT)に依頼しました。
世界最高のコンピューターには世界最高の計算能力が必要です。
ここに半導体、つまりトランジスタが活躍するチャンスが生まれたのです。
テキサス・インスツルメンツ、フェアチャイルドセミコンダクター、
この2社がMITにチップを納入しました。
そして、実際のアポロ計画ではフェアチャイルド製のチップが採用されました。
アポロ計画の成功から、高度なロケットやミサイルの制御には、
トランジスタ、つまり集積回路が不可欠と認識されていきました。
フェアチャイルドの売り上げは1958年は50万ドルでしたが、
1960年には2100万ドルへと向上しました。
そして、1962年に米空軍はテキサス・インスツルメンツに、
「ミニットマンII」と呼ばれるミサイルの
誘導コンピューターの設計を依頼しました。
米ソ冷戦により高まる緊張を背景として、
半導体は軍需によって売り上げを立てて行きました。
しかし、軍需品だけだと売り上げは限定的です。
より安く、より多く、安定して供給することで、
市場は大きく拡大します。
次の課題は量産化技術とプロセスとなりました。
「半導体戦争」のススメ
「半導体戦争」は、ここには書き切れない、
より正確な開発の歴史、人間模様、開発者の情熱や葛藤、などなど、
読み物としての面白さも満載です！
この記事を読んで少しでも興味を持った方は、
ぜひ一度、手に取って見て貰えると嬉しいです！！
今回の記事は以上です。
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