半導体の将来は常に進化しており、現在の傾向はより高いレベルの技術革新と競争を予感させます。需要の高まり、地政学的紛争、工場閉鎖、インフレにより、半導体不足が生じ、2023年まで生産が減少する。その後、KPMGとグローバル・セミコンダクター・アライアンスが発表した2022年の半導体業界信頼感指数は56/100に低下し、前年の過去最高水準から18ポイント低下した。
ただし、この変動は短期的なものです。チップ不足に終止符が打たれつつあるだけでなく、KPMGが調査した経営幹部の4分の1以上が、チップの供給過剰が差し迫っていると予想している。生産量の増加は、企業が新しいテクノロジーやプロセスに適応する必要があることを意味します。
この記事では、トレンド、どの業界が最も影響を受けるか、ビジネスを成功させる方法など、半導体の将来について考察します。
半導体産業の将来はどうなるでしょうか?
多くの半導体企業は、最近まで複数の機能を 1 つのチップに統合することで市場シェアを拡大してきました。チップは一度設計すれば、さまざまな状況で使用できるという考え方です。
チップレットベースの設計
IP の再利用は依然として半導体業界の将来の焦点であり、ほとんどの業界リーダーが 2023 年の Perforce 半導体現状調査で IP の再利用を最重要焦点として挙げていますが、現在では市場の成長を達成するために設計がカスタマイズに移行しています。半導体設計の将来は、単一のモノリシック チップを設計することではなく、チップレットに依存することになります。これらは特殊なモジュラー チップであり、組み合わせて複雑なシステム オン チップ (SoC) を作成できます。
これらのチップレットベースの設計は、より小さなカスタマイズ可能なビルディング ブロックで構成されています。このアプローチは、ハードウェアの軽量化、消費者のコスト削減、持続可能性の向上につながる可能性があります。一部の IP ベンダーは、企業が特定のニーズに基づいて構成する IP である「IP のソフト コア」という考えでチップレットを接続しています。MIT Technology Review では、「マルチチップ システム テクノロジ」としても知られるこの変化が半導体業界の将来であるとしています。チップレットベースの設計の人気は高まっていますが、業界標準になるまでにさらに 5 年ほどかかると思われます。
グローバリゼーション
半導体設計の今後の変化に加え、業界はさらにグローバル化するでしょう。KPMGが半導体経営幹部に、自社がグローバル採用を拡大し、複数の企業に分散した複数のチームで協力する計画があるかどうか尋ねたところ、71％が肯定的に回答した。
半導体産業は成長していますか？
半導体産業は急速に成長しています。自動運転車などの製品の登場や、人工知能や機械学習を組み込んだ製品の登場により、半導体の必要性はますます高まっています。
マッキンゼー・アンド・カンパニーは、半導体が 2030 年までに数兆ドル規模の産業になると予測しています。
今年の半導体業界の収益は若干減少すると予想されているものの、市場は2024年まで年率18％で成長すると予想されている。
半導体業界の今後の大きな動向
新しい技術や市場の拡大だけでなく、成熟したプロセス ノードでのチップレット 2.5D パッケージングの使用などの既存技術の新たな使用法など、半導体の将来を再構築するトレンドがいくつかあります。
新しいテクノロジーを活用する
今日の半導体業界の将来を推進する 3 つの主要なテクノロジー トレンドは次のとおりです。
-
オープンソース ハードウェアは市場を破壊し、企業のデザインに対する考え方を変えています。
-
IoT により、コスト効率の高い半導体に対する需要が増加します。
-
5G により、高性能コンピューティング機器の需要が高まります。
市場を広げる
半導体の応用範囲は大きく広がりました。スマートフォンから自動運転車のセンサーに至るまで、半導体は今日のあらゆるものに動力を供給しています。MIT Technology Review 2023 の調査結果は、顧客がさらなるパーソナライゼーションを期待し、要求していることを示しています。企業もこの需要に応えており、調査対象となった経営幹部の半数以上が自社の「スマート」製品の範囲を拡大する計画があると回答している。
新しい垂直統合型システム企業の台頭
非伝統的な半導体企業がエコシステムをサポートするために独自の機器やプラットフォームを生産しているため、垂直統合システム企業も半導体設計の需要を促進するでしょう。
Apple を例に挙げると、2022 年に新しい M1 プロセッサがリリースされました。Apple の独立した研究開発とこの特許の所有は、半導体の将来における強い傾向を表しています。より多くの企業が市場に参入し、競争はますます激化しています。
では、なぜ他のシステム会社が Apple の後を追っているのでしょうか?
「アップルは、自社デバイスのパフォーマンスをより適切に制御し、ライバルとの差別化を図るために、より多くの独自チップを設計している。（ブルームバーグ）」
垂直統合を通じて、これらの企業はトレーサビリティの恩恵を受けることができます。トレーサビリティ プラットフォームがない場合、必然的に課題に直面することになります。ただし、トレーサビリティを備えた IP 管理システム (Methodics IPLM など) を使用している場合は、何がどこにあるかがわかります。これは、イノベーションを加速し、パフォーマンスを向上させるのに役立ちます。
半導体産業の将来に対する主要な課題
現在、半導体業界が直面している最大の課題は、市場投入までの時間とコストです。最近では、労働力と人材不足も重要な問題となっています。
市場投入までの時間
市場投入までの時間は、半導体設計における主要な懸念事項です。パーフォースが毎年行っている半導体現状調査では、市場投入までの時間を短縮することが、ほとんどの半導体企業幹部の主な目標であることが判明した。半導体が指定された時期に市場に投入されない場合（これは生産ケースの約半数で発生します）、収益は大幅に減少します。
料金
半導体の製造には費用がかかります。これが業界が少数の企業によって独占されている原因だと指摘する専門家もいる。再設計には特にコストがかかるため、企業は半導体が製造および製造される前に、半導体が適切に機能することを確認する必要があります。
人材不足
リモートワークへの移行やよりグローバルなチーム構造など、労働環境の変化に伴い、企業は人材を求めて競争を強めています。デロイトの調査によると、2030年までに半導体企業は新たなポジションに100万人以上の従業員を必要とするだろう。この問題の原因は複雑ですが、企業はワークフローの合理化、コラボレーションの改善、新しい生産性ツールの導入が従業員の不満を軽減できることに気づくかもしれません。
こうした課題の原因は何でしょうか?
半導体の問題には多くの根本原因があります。
-
エンタープライズエンジニアリング環境は設計の複雑さに追いつけない
-
企業はコンポーネントの再利用が最小限であると報告しています
-
買収により設計のサイロ化が生じる可能性がある
-
設計データのサイズが急速に増大し、パフォーマンスの低下を引き起こしている
-
メーカーには要件から設計、検証までのトレーサビリティが欠如しており、再設計につながる
-
ニーズが変化したときのコミュニケーション不足
-
既存の IP を再利用する場合、設計全体の主要な要件を満たさない
これらの課題は重大ですが、Methodics IPLM などのトレーサビリティ プラットフォームを使用して克服できます。
Methodics IPLM を使用して半導体業界の将来に向けてより適切に準備しましょう
ここでは、MethodicsIPLM を使用して半導体設計の課題を克服する方法を説明します。
1. 完全なトレーサビリティの実現
トレーサビリティがなければ、重要なメタデータや、どの IP がどこで使用されたかを追跡することができません。
MethodicsIPLM のようなプラットフォームを使用すると、何が構築されたか、どのリソースが利用可能か、どの部分が再利用可能かを追跡できます。要件から設計、検証までのトレーサビリティを確保することで、再設計を回避し、要件変更のコミュニケーションを改善できます。
2. IPの再利用を実現
半導体設計は複雑であるため、設計段階でバージョンとその依存関係を管理することは困難です。これにより、市場投入までの時間を逃す可能性があります。
MethodicsIPLM は、IP を簡単に識別して再利用するためのソリューションを提供します。これは、IP を設計したら、それを再利用できることを意味します。これにより、市場投入までの時間が短縮され、コストが大幅に削減されます。
3. 信頼できるデータの単一ソースを維持する
他の企業を買収したり、設計チームを拡大したりするにつれて、単一の信頼できる情報源を維持することがますます重要になります。
Perforce Helix Coreでは、すべての設計ファイル(ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアを含む)を単一のリポジトリに保存およびバージョン管理でき、ファイルレベルのセキュリティアクセス制御をサポートします。Methodics IPLM とシームレスに統合されており、これらを一緒に使用することで、会社の設計サイロ全体ですべての設計データとメタデータを統合し、設計チーム間のコミュニケーションを改善できます。
4. コラボレーションとセキュリティの向上
半導体の世界では、コラボレーションの重要性がますます高まっています。設計チームは世界中に分散しているため、チップ設計の共同作業はさらに複雑になります。厳格な輸出規制のため、より強力な IP セキュリティが必要です。
Perforce Helix Core と Methodics IPLM を組み合わせることで、グローバル設計チームは IP セキュリティを犠牲にすることなくコラボレーションを強化できます。
未来に向けた半導体ソリューション
PERFORCE Helix Core は、アナログ、デジタル、インフラストラクチャ、ソフトウェア開発の設計資産のストレージ、アクセス、管理をサポートすることで、世界中のシリコン チームを支援します。大規模なチームや複雑なプロジェクト向けに設計されており、唯一の真実の情報源です。
Methodics IPLM は、半導体の未来を設計するための理想的なプラットフォームです。貴社のビジネスが半導体メーカーであっても、チップ設計を始めたばかりのエレクトロニクス会社であっても、Methodics IPLM は最適なソリューションです。
Perforce Helix CoreはMethodics IPLMと緊密に統合されており、チームにIPのステータスと使用状況を包括的に表示し、システムに入るIPからSoCの提供までのプロセス全体をカバーします。
記事ソース: https://bit.ly/47Spvuh