米中IT大手が独自の半導体チップ開発 AI時代に照準

独自開発チップ「TPUv4」を紹介する米グーグルのスンダー・ピチャイ最高経営責任者(CEO)
独自開発チップ「TPUv4」を紹介する米グーグルのスンダー・ピチャイ最高経営責任者(CEO)

パソコンやスマートフォン、サーバーなどコンピューターを動かす主役はCPU(中央演算処理装置)と呼ばれる半導体チップです。米インテルなどの汎用的なチップが広く使われていますが、米中のIT(情報技術)大手を中心に、自社の製品やサービス向けに独自設計チップを開発する動きが本格化してきました。人工知能(AI)の性能向上に必要な学習など膨大な計算に対応するのが目的です。世界の半導体開発勢力図に影響を与える可能性もあります。

米グーグルは5月中旬に開催したオンラインイベントで、独自開発のプロセッサー「TPU」の最新版を発表しました。TPUはAIの機械学習向けに特化したチップで、同社のサーバーに搭載して画像認識や自然言語処理といった計算を担います。グーグルはTPUを約4100個搭載し、スーパーコンピューター並みの性能を持つ計算システムも同時発表しました。

米アップルは昨年11月以降のパソコン新製品に、自社で開発した半導体「M1」を搭載しました。CPUや画像処理プロセッサー(GPU)をひとまとめにし、AIの計算を高速で処理できます。同社のパソコンではこれまで、インテルのCPUを使ってきましたが、自社開発に切り替えました。

このほか、米フェイスブックもAIの自然言語処理に特化したチップの開発に乗り出しました。米国以外でも中国テック大手の百度(バイドゥ)やアリババ集団、日本ではAI開発のプリファード・ネットワークス(東京・千代田)がそれぞれ専用チップの開発に取り組んでいます。大手企業だけでなくスタートアップ企業にもチップ開発の動きは広がっています。

AIの深層学習などに必要な計算量が年々増大し、汎用的なCPUだけでは処理が追い付かなくなっているのが理由です。企業や大学のAIチップ開発支援を目的に、産業技術総合研究所などが運営する「AIチップ設計拠点」の内山邦男・ラボ長も「CPUの性能向上は物理的な限界に近づいている。もはやCPUだけでは対応できないというのが業界関係者の共通認識」といいます。

現在は世界的な半導体不足で、台湾積体電路製造(TSMC)などファウンドリーと呼ばれる受託生産会社の発言力が強まっています。独自チップの実際の製造はこうしたファウンドリー企業が行うことになるため、その立場が今後一段と強くなることも予想されます。一方で中小企業でも独創的な設計技術を磨くことで勝負できる時代ともいえます。日本もこうした半導体業界の構造変化をみながら戦略を立てる必要があります。

次のページ
「AIチップ設計拠点」責任者の内山邦男氏「日本も波に
ブックコーナー ビジネス書などの書評はこちら