RISC-Vにとっての重要な2つの発表
今週は、RISC-Vのエコシステムにとって重要な1週間であった。オープンソースの命令セットアーキテクチャ（ISA）の注目度は、2つの発表によって高まっている。
今週初め、IntelはRISC-V Internationalにプレミアメンバーとして参加することを発表した。Intel Foundry Services（IFS）は、ファウンドリ大手のTaiwan Semiconductor Manufacturing Co.やSamsungに対抗するため、複数のISAで構築された設計を受け入れることになる。Intelは、x86、Arm、RISC-Vに最適化されたIPを提供する唯一のファウンドリであると主張している。
ここで重要なのは、RISC-Vがx86やArmと並んで主要なチップアーキテクチャになることを認めている点で、この表現は非常に重要だ。
IntelがRISC-Vを採用することは、独自のエコシステムを開発することを意味する。そのために、Intelは、CPU設計のSiFive、AIアクセラレータチップのEsperanto、組み込みCPU設計のAndes Technology、データセンターCPU設計のVentana MicrosystemsといったRISC-Vの主要企業と提携を結んでいる。パートナー企業はIntelと協力して、Intelのプロセス技術向けに設計を最適化する予定だ。
一方、Intel CapitalとIFSは、IP、ソフトウェアツール、チップアーキテクチャ、アドバンスドパッケージングに10億ドルを投資する予定である。チップ開発サイクルの加速とともに、このファンドはIntelのオープンチップレットプラットフォームと、RISC-Vを含む複数のISAを使用する設計アプローチのサポートにも重点を置く。
Intelは声明で、「ファウンドリの顧客からは、より多くのRISC-V製品をサポートしたいという強い要望がある」と述べ、基金の一部をRISC-Vの採用推進に充てると付け加えた。「このファンドは、技術の共同最適化、ウェーハシャトルの優先順位付け、顧客の設計支援、開発ボードやソフトウェアインフラの構築などにおいて協力し、破壊的なRISC-V企業がIFSを通じてより速く革新できるよう支援します」と同社は述べている。
Intelの支援により、RISC-Vは業界をリードするチップ・アーキテクチャの一つとして位置づけられている。IFSとIntel Capitalの資金提供により、RISC-V技術の商業的普及が促進されることは間違いないだろう。

予想に反して、Nvidiaは今週、RISC-Vの競合であるArmの買収に乗り出したが、6,600万ドルの買収が複数の管轄当局によって阻止されたため、この買収を取り止めた。RISC-VはArmにとってすでに脅威であったが、NvidiaのArm買収の失敗により、RISC-Vはさらに脅威となったかもしれない。
現在、Armは資金調達と現オーナーであるSoftBankの高額な投資を回収するために新規株式公開に向けて準備を進めている。以前、英国の規制当局に提出した文書で、ArmはIPOが大失敗にほかならないことを訴えた。Nvidiaの懐の深さは、データセンターとPC市場でArmの競争力を維持するのに不可欠だと主張した。Nvidiaは貴重な専門知識と多額の投資を提供し、Armがこれらの市場に取り組むのを助けてくれただろう、と同社は述べている。
「上場企業であるArmは、初期段階の収益事業に十分な投資を行うための資金力を持たない可能性が高い」とArmは規制当局に訴えた。Nvidiaは、こうした圧力によってArmがデータセンターとPCの優先順位を下げ、代わりに中核となるモバイルと成長中のIoT事業に注力することを特に懸念している。その結果、CPU市場の大部分をIntel/AMD(x86)が支配し、残りを強力ではるかに収益性の高いArmアーキテクチャのライセンシーが支配する集中型市場となるだろう。
Armはまた、SiFiveのP550 RISC-V CPU IPを含む、RISC-V企業との厳しい競争に直面していることを強調した。Haas氏は、1500万人以上の開発者がArmプロジェクトに取り組んでおり、ソフトウェアの互換性を確保するために、Armの実装は全面的に標準化されていると主張している。

地磁気嵐がSpaceXの足かせに
SpaceXが、グローバルなインターネット接続サービスを提供するために衛星群「スターリンク（Starlink）」を着々と打ち上げている。同社は今週、最近地球低軌道に打ち上げられた49基のスターリンク衛星のうち、最大40基が地磁気嵐で破壊されたと発表した。
スターリンク衛星は、最初は比較的低い高度で打ち上げられ、SpaceXが初期システムのテストに失敗した衛星を軌道からはずすことができるようにしている。地球の磁気圏の大きな乱れが襲ったのは、2月4日のその段階でのことだった。この嵐は、太陽プラズマを地球に向かって投げつける太陽コロナ質量放出に関連するものである。
他の危険要因の中でも、地磁気嵐は熱の形で電離層にエネルギーを加え、上層大気中の密度を増加させる。米国海洋大気庁（NOAA）によると、嵐によって発生した大気密度は、地球低軌道にある人工衛星に余分な抗力を引き起こすという。
SpaceXは、オンボードGPSが2月上旬の太陽フレアの深刻さと、その結果生じた嵐によって、最新のスターリンク衛星の大気抵抗が以前の配備よりも最大で50％増加したことを示していると述べた。オペレーターは、嵐を乗り切るために、被災した衛星をセーフモードにし、大気抵抗を最小にするために衛星の向きを真横にした。
しかし、この作戦はうまくいかなかった。SpaceXは今週、低高度での大気抵抗の増加により、衛星群のほとんどがセーフモードから意図した軌道に移行することができなかったと認めている。したがって、「最大40基の衛星が地球の大気圏に再突入するか、もしくはすでに再突入している」と同社は述べている。
また、脱軌道したスターリンク衛星は再突入時にすべて燃え尽きるため、「より高い高度に配置されている他の衛星と衝突する危険性はゼロである」とも強調している。
NASAの規則では、スターリンク衛星を含む高度2,000km以下の軌道を周回する衛星は、25年後に自ら軌道を外れることが義務づけられている。また、スペースデブリを減らすために、衛星を「墓場軌道」や「減衰軌道」に移動させるための推進剤を確保することも一つの方法である。また、固体ロケットモーターや、衛星の軌道を崩すための「抗力」装置の使用も研究されている。
NASAは、空気抵抗を利用して人工衛星を安定させたり軌道を外したりするのに使用できる抗力装置と制御アルゴリズムを試験している。
オーランド・センチネル紙は、「ドラッグ装置」が将来、国際宇宙ステーションへのSpaceXのミッションに搭載されて飛行する予定であると報じている。

米国、中国のHytera がMotorolaの技術を盗用したと提訴
米国司法省は、中国のHytera Communications Corp.を、Motorola Solutions Inc.から知的財産を盗もうと企てたとして起訴した。
イリノイ州北部地区で起こされた司法省の起訴状では、Hytera がMotorolaの元社員と共謀して、シカゴに本社を置く同社が開発したデジタル移動無線（DMR）技術を盗用したとされている。
この事件は、トランプ政権時代にエスカレートし、バイデン政権下でも続いている米中間の技術戦争の小競り合いである。米国は、中国への主要半導体技術の輸出を禁止し、米国のノウハウを利用して世界初の極超音速ミサイルを開発した疑いのある中国企業をブラックリストに載せている。
裁判資料によると、Motorolaはトランシーバーの世界的な販売に使用したDMR技術を開発した。
起訴状では、Hytera がMotorolaの社員を雇い、Motorolaの専有情報を無許可で持ち出すよう指示したとされている。Motorolaに在籍中、一部社員が社内データベースから企業秘密を電子メールで送信した。声明によると、電子メールには、それらの技術をHyteraで使用する計画の概要が書かれていたという。
今週初め、司法省は報道発表文とともに、大幅に編集された起訴状を公開した。一部の被告人の名前は黒く塗りつぶされている。
起訴状によると、2007年から2020年にかけて、Hytera と引き抜かれた従業員はMotorolaの技術を利用してHytera のDMR製品の開発を加速させ、世界中で販売した。HyteraはMotorolaの従業員を誘致するために高い給与と福利厚生を提供したと起訴状は主張している。
有罪になった場合、Hyteraは盗まれた企業秘密の価値の最大3倍の罰金を科せられ、研究開発費や深センに拠点を置く会社が回避したその他の費用も含まれる。
Motorola Solutionsは電気通信機器を供給しており、Motorolaの後を継ぎ、2011年に資産を切り離した。
2017年から、Motorola Solutionsは米国、ドイツ、オーストラリアで、Hytera に対して一連の訴訟を起こすとともに、米国国際貿易委員会にも提訴した。同時にHyteraは、反競争的行為を行ったとして、Motorola Solutionsに対して反トラスト法訴訟を提起した。
親会社のMotorolaは、移動体通信のパイオニアとして、軍、警察、消防に双方向無線機を供給してきた。同社は、世界最大のハイテク企業の1つに成長し、世界各地に半導体工場を持つ製造企業になった。バットウィングのブランドロゴで知られるMotorolaは、最初の携帯電話のいくつかを販売し、1990年代には中国市場で主な販売者となった。
Motorolaは、中国にチップ工場を建設した最初の多国籍企業の一つである。
中国最大のチップメーカーであるSemiconductor Manufacturing International Corp.は、Motorolaが10年近く操業に失敗した後、天津のMotorola「MOS-17」工場を買収した。
Motorolaはファブライト戦略に移行し、チップメーカーのフリースケールとオン・セミコンダクターをスピンオフさせた。NXPは後にFreescaleを買収し、ON Semiconductorは現在オンセミとなっている。
2007年から2009年にかけて43億ドルの損失を出したMotorola Inc.は、Motorola MobilityとMotorola Solutionsに分割された。Motorola Mobilityは2014年に中国のPCメーカーLenovoに買収された。

ストリングスバッテリー
電池には、円筒形、角型、パウチ型、さらにはカスタム形状などさまざまなパッケージがあるが、共通しているのは、密閉型、硬質型、半硬質型の筐体に、設計・実装によってあらかじめ形状や電気容量が決められていることである。さらに、ほとんどの電池の進歩は、化学的性質や、負極、正極、セパレータ材料などの物理的要素の改善に基づいている。しかし、これらの電池は、内部で何が起こっているにせよ、見た目は以前の電池と同じであり、一般的に使用や後付けに関して悪いことではない。

マサチューセッツ工科大学（MIT）のある研究チームは、まさに「常識破り」の電池を開発した。その充電可能なリチウムイオン電池は、細く柔軟な糸として押し出され、標準的な繊維延伸システムと3Dプリント、革新的な独自の電池ゲルを使って連続繊維として製造される。
この電池は、柔軟性に優れているだけでなく、必要に応じて、製品の内部や周囲にひも状電池を配置することができ、 また、電池を切断しても液漏れはない。このように、必要な分だけミリアンペア時の容量をカスタマイズすることができる。つまり、物理的な形状、配置、容量が、文字通りフレキシブルなのである。

このファイバー電池の放電容量は約123mA-hr、放電エネルギーは217mW-hrで、さらに、長さ20mの電池を小型潜水艇に巻き付けて、その胴体から電力を供給するというドラマチックなデモンストレーションも行っている。
製造プロセスでは、複数の複雑な電気活性ゲル、粒子、ポリマーを同時に流せるように必要な部品をすべて配置した大きめの円筒を、保護用の柔軟な被覆材の中に入れて、融点直下まで加熱する。その後、狭い開口部から材料を吸引し、元の部品配置を維持したまま、すべての部品を元の直径の数分の一に圧縮する。
電池は、正極のリン酸鉄リチウム（LFP）ゲル、負極のチタン酸リチウム（LTO）ゲル、電解質ゲル、環状オレフィンコポリマー（COC）クラッド、炭素含有ポリエチレン（CPE）に埋め込まれた金属線から構成されています。各成分は、高温（炉内）で均質化され、室温（炉外）で相分離し、正極、負極、電解質間の隙間の少ない相互接続された細孔構造を形成する。この繊維電池は、電子部品と一体化して、1次元、2次元、3次元の電子デバイスを形成することが可能である。
この方法では、リチウムやその他の材料を繊維内に埋め込み、外側に保護膜を施すため、安定性と防水性が確保される。研究者らは、これまでにも繊維状の電池を作った例はあるが、それらの設計は主要材料が繊維の外側にある構造であったため、材料が漏れたり移動したりしないように包装する必要があった、と指摘している。
この電池用繊維は直径が約100μmと細く、柔軟性があるため、洗濯機で洗え、水中でも使用でき、火災や破裂にも安全な電池用「布」に仕上げることができた。また、静的および周期的な応力/歪みによるさまざまな引張試験を実施した結果、物理的な強度があることも実証された。この繊維電池は、ゲル電極とゲル電解質により、瞬時に発火する液体電解質を使用した他の繊維電池とは異なり、耐火性に優れている。

NvidiaがArmとの取引を断念、SegarsはIPOに向け一歩退く
規制当局が勝利し、Nvidiaが提案したArm Ltd.の買収は足かせとなった。
Nvidiaは今週、「規制上の重大な課題」を理由に、2020年9月に大々的に発表されたArm買収を断念することを発表した。これを受けてArmは、チップIPベンダーであるSimon Segars氏に代わり、Rene Haas氏を新CEOに指名し、新規株式公開の準備を進めている。
Haas氏は、ArmのIPOを監督することになり、Segars氏は「Armの顧問的な役割でリーダーシップの移行をサポートする」という。
400億ドルの買収は当初から難航し、批評家や、最終的には欧州と米国の規制当局が、この買収がArmのライセンシーに与える悪影響について異議を唱えた。Nvidiaは、これらの懸念を払拭するために主張したが、失敗に終わった。
SoftBank Groupは2016年、ケンブリッジに本拠を置くArmを320億ドルで買収したが、その4年後にキャッシュアウトに動いた。その後、Nvidiaが買い手として浮上し、そのデータセンターの実力は完璧にマッチしているように見えた。Nvidiaの株価に基づくと、この買収案の価値は最終的に660億ドルにまで上昇した。
このメガディールに反競争的な理由で反対すると、すぐに欧州連合、英国の規制当局が調査を行い、最終的には米国連邦取引委員会が2021年12月にディールを阻止するために提訴したのである。FTCの措置は、最後の釘となったようだ。
2021年11月、英国の競争市場局（CMA）は、重大な競争上の懸念を挙げ、それによって「ArmのCPU IPへのアクセスを制限し、関連製品間の相互運用性を損ない、Nvidiaの下流活動に利益をもたらし利益を増大させる」と指摘した。
この買収を救おうと、Armは1月に29ページの反論を発表し、買収が決裂した場合、単独企業としての成長には大きなハードルがあることを指摘した。Nvidiaの後ろ盾がなければ、Armは、活況を呈するデータセンター市場でIntel Corp.や他のx86ベンダーに対抗する努力において、著しく不利な立場に立たされることになる、と主張した。また、新興のRISC-V開発者たちとの競争も理由に挙げている。
SoftBank Groupは2月8日（火）、2023年3月期中に予定されているIPOに向け、Armと調整を進めていると発表した。SoftBankは、Armの技術と知的財産は、今後もモバイルコンピューティングと人工知能の開発の中心であり続けるだろう、と述べている。
SoftBankの孫正義CEOは、「Armは、モバイルコンピューティング革命だけでなく、クラウドコンピューティング、自動車、モノのインターネット、メタバースなどのイノベーションの中心となりつつあり、第2の成長期を迎えている。これを機に、Armの株式公開に向けた準備を開始し、さらなる飛躍を目指す」と述べた。
また、Nvidiaの創業者兼CEOであるJensen Huang氏は、「Armには明るい未来があり、我々は今後何十年も誇れるライセンシーとして彼らをサポートし続ける。一つの会社にはならないが、Armと密接なパートナー関係を築いていく」とし、 ソフトバンクの投資によって、「Arm CPUはクライアントコンピューティングを超えて、スーパーコンピューティング、クラウド、AI、ロボティクスに位置づけられるようになった。Armは次の10年で最も重要なCPUアーキテクチャになると期待している」と述べた。

米半導体業界団体（SIA）の紛らわしい報告
1カ月ほど前に、米半導体業界団体（SIA）は、世界のチップ売上に占める中国のシェアが台湾を上回り、欧州と日本のシェアに近づいていることを報告した。
最近の報道では、台湾半導体製造（Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC)は世界のファウンドリー生産の約53％を占めているという。比較をすると、中国最大のチップメーカーであるSemiconductor Manufacturing International Corp（SMIC）は、今のところファウンドリビジネスで5パーセントのシェアを獲得している。中国にはTSMCの規模に近いチップメーカーはない。
SIAの報告書で最も注目されたのは、見出しに「今」という言葉を使ったことだろう。SIAは、2020年のデータをもとに主張していたのだが、当時と現在の不一致については否定していない。
SIAの従業員は、匿名を条件にEE Timesに電子メールで、「これはデータが入手可能な最新の年であり、記事では最初から2020年のデータを使っていることを明らかにしている。この点は、ご指摘のように見出しにはありません」、と回答した。
多くの人が見出しだけを読んでいるなか、SIAブログの最後の文には、「2021年の販売データはまだ入手できない」と記されている。
昨年は世界のチップ業界にとって激動の1年だった。特に中国の半導体業界は、2021年に困難な状況に陥った。長江記憶技術有限公司やチップ設計のUnisoc Technologies Co.（上海）などのチップメーカーを傘下に持つ持ち株会社、清華ユニグループは債務超過に陥り、リストラを試みると発表した。2020年に米国政府がHuawei子会社のHiSiliconをスマートフォン向けチップ事業から事実上撤退させた際に生じた隙間を、2021年に米国のQualcommと台湾のメディアテックが埋め合わせたのである。
また、2020年末近くに中国のTSMCのライバルである武漢宏信半導体製造有限公司（HSMC）が倒産したことも特筆すべき点である。
これらの出来事は、台湾に競争上の脅威を与える健全な国内産業や、欧州や日本に迫ることを示すものではない。
SIAブログの末尾にある注記によると、中国の産業規模に関する推定が他の市場アナリストの推定と異なることを認めている。それは明らかである。
業界ウォッチャー、IC Insightsのデータによると、ファウンドリおよびパッケージング企業を含まない中国のチップ設計および独立デバイスメーカー（IDM）サプライヤは、2020年に約280億ドルの半導体売上を記録、台湾のファブレスおよびIDM半導体サプライヤは同年、約320億ドルを売り上げている。IC Insightsの計算にファウンドリを含めると、中国の半導体サプライヤの売上高は2020年に340億ドル、台湾の売上高は同年に870億ドルとなる。
SIAブログは、中国の支配力が高まっているという主張を裏付けるように、半導体業界に新規参入する中国メーカーの “驚くべき “数について言及している。
「2020年には15,000社近くの中国企業が半導体企業として登録された」とし、「これらの新企業の多くは、GPU、EDA、FPGA、AIコンピューティング、その他のハイエンドチップ設計に特化したファブレス・スタートアップ企業である」と述べている。
中国のハイエンドロジックデバイスの販売も加速しており、SIAによると、中国のCPU、GPU、FPGA分野の合計収益は年率128%で成長し、2015年のわずか6000万ドルから、2020年中に約10億ドルの収益になるという。
それでも、台湾のチップ部門は2021年にかなり良い年だったようで、すぐに中国に追い抜かれる心配はあまりないようだ。
TSMCの2021年の売上高は1兆6000億台湾ドル（570億ドル）で、2020年から18.5％急騰した。SMICは2月11日に2021年の売上高を発表する。SMICの2021年第1〜3四半期の売上高は39億ドルで、2020年同期比で約3分の1に増加した。
これらは、今年これまでに入手した業界データのうちの一つである。SIAを含む非常に多くの企業が、米国のチップ製造を復活させるために数十億ドルの資金提供を議員やバイデン政権に働きかけているため、業界ウォッチャーによる全国ランキングの新しい報告は特に有用だろう。

AIチップの開発をするRain Neuromorphicsが2,500万ドルをを調達
本格的なアナログAIチップを開発中のスタートアップ、Rain NeuromorphicsがシリーズA資金調達ラウンドで2,500万ドルを調達した。同社はこの資金を製品開発に投資する一方、エンジニアリングとサポートのスタッフを3倍に増やす予定である。
このラウンドは、既存の投資家であるBuckley Ventures、Gaingels、Loup Ventures、Metaplanet、Pioneer Fundなどとともに、Prosperity 7 Venturesが主導したものである。また、OpenAIの共同創業者兼CEOであるSam Altman氏や、Facebookの創業エンジニアであるJeff Rothschild氏などのエンジェル投資家も支援に加わっている。Altman氏は、2018年にRain Neuromorphicのシードラウンドを主導したこともある。
スタートアップのニューロモーフィック・プロセッシング・ユニット（NPU）は、新しい学習アルゴリズム「Equilibrium Propagation」と新しいアナログチップアーキテクチャを組み合わせている。この組み合わせにより、現在のAIシステムと比較して、処理の高速化と消費電力の1、000分の1もの削減を両立できるとしている。アナログコンピューティングは、現在、一部のプロセッサインメモリチップにおいて使用されているが、このアプローチでは、ネットワーク層間にエネルギー消費の大きいADCとDACを必要とする。また、現在のアナログコンピューティングは、学習に広く使われているアルゴリズムであるバックプロパゲーションと相性が悪い。
RainのNPUは、記憶素子として抵抗変化型RAM（ReRAM）を使用し、NANDフラッシュ技術から借用した3D製造技術や垂直ビット列と組み合わせている。この手法により、Rainは脳細胞の構造を模したチップを作ることができる。メモリスティブ材料でコーティングされた垂直ビット線は軸索、その下のCMOS層はニューロン、軸索とニューロン間のランダムに構成された疎な接続は樹状突起に類似している。
どの層の樹状突起も、柱と接触する点をシナプスと考えることができる。
今年初めにテープアウトしたNPUのテストチップは、180nmのCMOSプロセスで作られており、1万個のニューロンを搭載しており、すでに学習と推論の機能を実証している。
Rain Neuromorphicの長期的な目標は、まずクラウドとエッジAIアプリケーションの両方で使用できる脳のようなチップを作成することである。