EV充電のためのソーラーシステム
世界では、電気自動車の普及を加速させようとする動きが活発化している。しかし、このような取り組みは明らかに時期尚早である。
まず第一に、既存の電力網のインフラは、推進派が思い描く電気自動車の普及を支えるために必要な速度で成長していない。
この状況は憂慮すべきものであるが、いくつかの解決策が考えられる。具体的には、太陽光発電は、EVの普及に伴い、送電網にかかる負荷を軽減する手段となり得る。
EVの推進：
自動車業界では、EVは気候危機を食い止め、回復させるために必要不可欠な要素であると考える人が多い。EVが内燃機関自動車よりクリーンであることは否定できない。
しかし、米国ではEVの普及が遅れており、4％程度です。これを欧州の50％、ひいては100％に近づけるために、官民挙げての取り組みが進んでいる。
具体的には、政府がEVの製造・購入に魅力的な補助金を出すようになった。
同時に、自動車メーカー各社は新技術の開発や生産プロセスの改善を進めている。そして、EVが消費者にとってより現実的でコストパフォーマンスの高い選択肢となるよう、コストダウンと性能向上を目指している。多くの専門家は、今後5〜6年の間に、米国におけるEVの価格は内燃機関搭載車の価格より低くなると考えている。そうなれば、EVの普及は飛躍的に進むと予測されている。
米国でEVが普及するためには、さまざまな障害が立ちはだかる。
まず、米国にはEVの大量導入を支えるだけの電力供給網がない。2020年の米国の送電網の容量は1,117TWと推定されている。仮にすべての車が7kWで充電するEVであれば、2,000TWを超える送電網の容量が必要となる。
発電だけでなく、送電網のインフラにも限界がある。米国には、送電線、配電線、変電所など、EVを路上で充電するために必要な重要な送電網のインフラが十分に整備されていない。現在の普及率が4％という低水準であっても、送電網のインフラの限界は明らかである。
現在、テキサス州やカリフォルニア州の政府は、既存の送電網では対応できないとして、夏場の充電時間を制限するよう住民に要請を始めている。この制限を無視すれば、特に需要の大きい住宅地では停電や電圧低下につながる可能性がある。
一方では、政府がEVの普及を強力に推進し、他方では、人々がEVを充電する能力を制限しているのである。
政府と自動車産業は、EVを発電・配電より優先させることで、消費者の信頼を大きく失い、EV産業全体が大きく後退する危険性をはらんでいるのだ。
太陽光発電の役割：
これらの問題の解決は多面的であるが、容量制限の解決には太陽光発電の拡大が有効である。
現在、EVドライバーの85％が自宅の車庫で充電していると言われている。つまり、EVの需要の大半は、公共の充電ステーションではなく、個人宅で充電されていることになる。
そこで、この容量制限を緩和するために、EVの充電をグリッドから切り離すという方法が考えられる。もし、EVを導入するすべての家庭にソーラーパネルが設置され、かなりの量の電力を自家発電できるようになったらどうだろう。そうすれば、EV充電による送電網の需要を大幅に削減することができる。
しかし、ソーラーパネルだけでは解決できない。EVの充電には、7.2〜10kWの電力が必要である。住宅用太陽光パネル1枚で400W近い出力が期待できる。そのため、太陽光発電だけで十分な出力を得ようとすると、数百枚のパネルを並べる必要があり、経済的にも物流的にも一般家庭で実現できるものではない。
そこで、より現実的な方法として、小型の太陽電池アレイとバッテリーバンクを組み合わせ、EVを充電するのに十分な電力を蓄えることができる。
太陽電池は時間をかけてバッテリーバンクを充電し、EVが充電のために家に接続されたとき、太陽電池が十分なエネルギーを蓄えていて、EVを完全に充電することができる。この場合、バッテリーバンクは無停電電源として機能し、家庭で行う85％の充電の間、送電網に負担をかけずに大量のEV充電を可能にする。
Samsungが「22年版チップ市場」上陸に警鐘
メモリ市場は非常に不安定なため、2000年代初頭にはEnronを含む複数の企業がDRAM先物取引市場の形成を模索した。 メモリ・チップの世界最大のメーカーであるSamsungは今週、チップ産業が年末までにハードランディングする可能性があると警告した。
Bloomberg Newsの報道によれば、Samsungのデバイス・ソリューション部門責任者である Kye Hyun Kyung氏は、平沢にある韓国企業の新しいチップ工場での珍しいブリーフィングで、今年の前半から市場は劇的に変化していると述べたとのこと。今年前半の一般的な認識は、2022年後半は前半よりも良くなるだろうというものだった。
Samsungの担当者は、この予測についてコメントを拒否しているが、その人物は、同社が昨日メディアイベントを開催し、Pyeongtaekの第3製造ラインでNANDフラッシュ生産を開始したことを発表したことを確認するプレスリリースを指した。
Samsungの主要な競合会社であるMicron TechnologyとSK Hynixの2社も、需要の減退を示唆している。CNBCは、SK Hynixのニュースを伝えた。韓国のチップメーカーは、H2サーバー用メモリーチップの需要が鈍化していると見ている。
メモリ市場は突然の価格変動で知られているが、ほぼすべての電子製品に1つ以上のメモリチップが搭載されている。メモリ需要の縮小は、他の半導体製品やプリント基板を構成する相互接続部品、受動部品、電気機械部品（IP&E）にも影響を及ぼす。
Samsungのチップ事業は、2021年の売上高2400億ドルのうち、およそ218億ドルを占めている。平沢の施設は、これまでで最大のチップ製造事業であると、同社は準備された発言で述べている。
また、急速に変化する市場の需要によりよく対応するために、世界中に約29の工場を建設する計画を発表しています。
Bloombergは、先進的なチップ製造に歴史的に多額の投資を行ってきたSamsungが、設備投資を安定させる意向であると報じている。
しかし、Samsungにとって逆風となるのは売上高の低迷だけではない。米国政府は、最近成立したCHIPS法の一部である連邦補助金の恩恵を受けている半導体企業に対し、10年間は中国でのチップ製造を控えるよう要求しているのだ。Samsungはテキサス州テイラーに170億ドルのチップ工場を建設する計画で、今年末に着工する予定だ。
米国政府はまた、人工知能チップや最先端チップギアの中国への販売を制限し、中国の技術的進歩を妨げている。Samsungは多くの電機メーカーと同様、チップやスマートフォンなどを巨大な中国市場に販売している。
韓国政府は米当局と制限について交渉することを求めている。
市場ウォッチャーであるTrendForceは先週、NANDフラッシュウェーハの契約価格を3Q22に再び下方修正した。チップメーカーが需要喚起のために価格を引き下げるため、価格は15〜20％下がると予想していた。この予想は、現在30-35%となっている。
Worthington Assemblyにおける検査体制強化の取り組み
インフラ、医療、航空宇宙などの最終製品を支える電子プリント基板アセンブリ（PCBA）メーカーにとって、わずかな欠陥も許されるものではない。そのため、これらの企業は、オートメーション産業が提供できる最も高度で信頼性が高く、効率的な品質管理システムに多額の投資を行う必要がある。これらの課題に対処するため、Worthington Assemblyは、検査ニーズに適したテクノロジーとソリューションのパートナーを特定し、提携するための集中的なプロジェクトに着手した。
Worthington Assemblyは、製品の検査、品質の向上、プロセスの理解を深めるために、適切な検査能力を見出すための新たなパートナーシップを必要としていた。マサチューセッツ州サウスディアフィールドに拠点を置く同社は、事業と顧客基盤を拡大する過程で転換期を迎えていた。品質基準を維持しながら需要の増加に対応するため、より高性能な3次元自動光学検査（AOI）装置に投資する必要があり、さらに、3Dソルダーペースト検査（SPI）装置を初めてプロセスに取り入れるという課題もあった。
現実的な課題：
1974年に設立されたWorthington Assemblyは、PCBAを含む高品質な製品を提供することで知られている。同社は、非常に複雑な設計の少量プロトタイプと生産ランのための迅速なターンアラウンドタイムを誇る。
単純な作業から複雑な要求への対応力を高めることで、同社は急成長を遂げた。その成長とともに、同社は、迅速かつ効果的な検査工程を維持するために、高い技能を持つ検査員の確保、雇用、トレーニングという共通の課題に直面するようになった。
同社は2D AOIマシンを使用していたが、製造と検査のニーズを満たすことができなかった。多くのメーカーがそうであるように、Worthington Assemblyもまた、革新性の欠如、約束違反、コミュニケーション不足、信頼できないエンジニアリングサポートなど、一部の装置サプライヤーとの間で問題を抱えていた。Worthington Assemblyは、こうした経験を繰り返すことなく、障害を克服しなければならなかった。
新しい検査ソリューションのパートナーを選ぶには、技術や能力だけでなく、サポートチームも考慮する必要があった。新しい技術の導入に伴う学習曲線による成長の苦しみを克服するために、知識豊富な専門家によるサポートを必要としていた。
Worthington Assemblyは、3D SPIと3D AOIのために、産業オートメーションソリューションプロバイダーであるOmron Automation Americasを選んだ。
新技術の導入、ステップ・バイ・ステップ：
Worthington Assembly は、既存の 2D AOI 技術には、重要なボールグリッドアレイデバイスの潜在的な欠陥を捕捉する能力がないなど、厳しい検査限界があることを認識していた。そのため、検査員による検査に頼っており、不良品が出ることもあった。
3次元SPIは、このような事態を防ぐための理想的な技術である。
Worthington Assemblyは、まずOmron VP5200-V 3D SPIシステムを導入した。これは、検査パートナーの技術と文化を評価する目的で、より簡単でリスクの低いアプリケーションと考えられたからである。
SPIシステムのROIを示す初期結果は素晴らしく、リフロー後に発生していた欠陥の種類が、もはやステンシル印刷作業とは無関係であることをすぐに理解することができた。
その後、Worthington Assemblyは、3D AOIのプロジェクトを引き受けた。
Omron 3D AOIは、従来の2Dおよびカラーベースのシステムに対して、検査能力と性能の安定性を向上させるように設計されている。それは、はんだの濡れ、鉛の浮き、部品のコプラナリティのような難しい問題の欠陥検出を強化し、さらにプロセスを改善し、欠陥の再発を防止するための貴重な測定データと画像データを収集する。部品やはんだ接合部の検査に3DベースのIPC関連アプローチを適用し、定量的な測定閾値を設定することは、組み立てられたプリント基板の品質保証と工程管理を改善するための最良の手段である。
Omronは、Worthington Assemblyのリフロー後の検査要件に対応するため、3D AOIシステムVT-S730を導入した。VT-S730は、Omronの先進的な3Dカラーハイライト照明と真の3D、DLPイメージング技術、5台の光学カメラを統合し、すべての部品とはんだ接合部を100％検査することを可能にする。Omronのハードウェアは信頼性の高い動作を実現し、独自の高度な検査機能により、製品が高品質の基準で製造され、設計通りに動作することを保証している。
Worthington Assemblyの評価プロセスでは、すべての製品を新しい3D AOI、既存の2D AOI、および手動QCプロセスで実行し、効果を判定した。VT-S730を何週間もテストにかけた後、1つの欠陥も発見されなかった。
その後、Worthington Assemblyは2人目のプログラマーを導入し、トレーニングを行ったが、そのプログラマーも同じ結果を出すことができ、効果に影響を与えることはなかった。
500億ドルのCHIPS法支出の詳細が明らかに
米国商務省は、CHIPS法から500億ドルをチップメーカーおよび他の半導体関連団体に支出する方法について、他の政府機関とともに概要を明らかにした。より詳細な資金調達に関する文書は、2月初旬までに発表される予定である。
資金全体のほぼ3分の2に当たる約280億ドルは、 IntelやMicron Technologyなど、最先端のロジックチップやメモリーチップを製造する企業を支援する予定だ。さらに100億ドルは、成熟した現行世代のチップや、炭化ケイ素やカーボンナノチューブ材料などの特殊技術のための新しい製造能力に資金を提供する。さらに110億ドルは、国立半導体技術センター（NSTC）の設立、先進的なチップパッケージングプログラム、最大3つの新しい製造研究所の設立に充てられる予定である。
CHIPSプログラムは、商務省の国立標準技術研究所（NIST）と米国防総省の下、米国半導体エコシステムの再構築を目指し、国内で有利な雇用を創出し、国家安全保障を強化するものである。
世界第3位のメモリチップメーカーであるマMicronは、先週、米国に20年ぶりのメモリ工場を建設する計画を打ち出した。
エレクトロニクス業界からは、CHIPSプログラムが支援を必要としない企業に資金を提供する一方で、国内のエコシステムに不可欠でかろうじて生き延びている米国のエレクトロニクス産業の他のセグメントを軽視することになるという懸念の声も上がっている。
中国との競争：
商務省はCHIPsプログラムを管理する一方で、AlibabaやBaiduといった中国のチップデザイナー（米国のリーダーシップを脅かす可能性のある企業）に対する高度なチップ製造技術の世界的輸出を制限している。先月、米国防総省の産業安全保障局（BIS）は、米国の国家安全保障に不可欠であるとする数カ国からの支援を得て、輸出に関する新たな規制を設けた。
Donald Trump前米大統領政権下で始まった米中間の技術戦争は、Joe Biden大統領下で激化する兆しを見せている。
今月初め、米政府はNvidia GPUの販売制限を発表し、あるアナリストが世界をリードする中国の人工知能の進歩を遅らせることになると予想されている。
EE Timesが取材した情報筋によると、米国は、中国に投資するチップメーカー、および7-nmノード以下で中国のチップ設計者向けに生産を行うTaiwan Semiconductor Manufacturing Co.（TSMC）やSamsungなどのファウンドリーに対してCHIPS資金提供を拒否するさらなる制限を発表すると見られている。
商務部は、CHIPSプログラムの第一目標は、TSMCやSamsungなどのアジア企業に浸食された半導体製造の技術的リードを取り戻すことである、と述べている。
TSMCとSamsungは今年3nmチップの生産を開始する一方、米国を拠点とするIntelはまだ最初の7nmチップを発表していない。TSMCとSamsungの両社は、CHIPSの資金提供を受けることを前提に、米国への投資を発表している。
最近では、Intelが奨励プログラムに依存した最大1,000億ドルの米国での投資を発表した。
米国CHIPS法は、成熟したノードチップの安定供給、高度な研究開発への投資の促進、数万人の魅力的な製造業の雇用創出も目指している。
カーボン・ナノチューブのパイオニアであるNanteroのような企業は、CHIPSプログラムが、商業的な実現から遠ざかっている「死の谷」から導いてくれることを期待している。国防総省のチップサプライヤーとして信頼されている米国のファウンドリー、SkyWater Technologyは最近、18億ドルのチップ施設を建設する計画を発表したが、その資金はCHIPSプログラムの一部をあてにする予定である。
資金は、補助金や協力協定、補助金付き融資や融資保証として提供される。このプログラムを支援するため、商務省は、先進製造施設での資本支出に対する新たに制定された投資税額控除を現在も評価中であると述べている。
商務省によると、研究開発における米国のリーダーシップを強化するには、学術界、産業界、同盟国の協力と、長年にわたる継続的な投資が必要だという。 CHIPSプログラムは、情報セキュリティ、データ追跡、検証に関する基準を満たし、そのような基準のさらなる開発および採用に協力するプロジェクトを優先的に採用する予定だ。
米国政府は、CHIPSプログラムが、女性を含む半導体産業から通常排除される人々により多くの仕事を提供するのに役立つと約束した。
ArmがNuviaのライセンスを巡りQualcommを提訴
Armは水曜日、QualcommとNuviaがライセンス契約を破り、その結果、ライセンスを受けていない製品と組み合わせて使用することでArmの商標を侵害しているとし、QualcommとNuviaを提訴した。
英国のチップ設計グループであるArmは、Nuviaの特定の設計の破棄を要求しているだけでなく、QualcommとNuviaがArmの商標を使用しないよう求めており、商標権侵害に対する金銭的補償ももちろん要求している。
この訴訟は、Armのアーキテクチャライセンス供与の機会を損なう可能性があると、あるアナリストはEE Timesに語っている。
Qualcommのジェネラルカウンセルを務めるAnn Chaplin氏は、「Armの訴訟は、Qualcommとの長年の良好な関係から残念な方向に進んでしまったものです。Armには、QualcommやNuviaの技術革新を妨害しようとする権利は、契約上であれ、そうでない場合であれ、ありません。Armの訴えは、Qualcommがカスタム設計のCPUを対象とする広範で確立されたライセンス権を有しているという事実を無視しており、当社はこれらの権利が肯定されることを確信しています」と述べている。
Nuviaは、データセンター向けにArmコアをベースにしたサーバーCPUに取り組んでいるスタートアップ企業である。Qualcommは昨年、Nuviaを14億ドルで買収した。Qualcommは当時、NuviaのCPUコアを将来の製品のSnapdragon SoCに統合するつもりだと述べており、特にノートPCのプロセッサに言及しながら、繰り返し公言してその意図を強めてきた。
Tirias Researchの主席アナリストであるKevin Krewell氏は、これは、ArmとQualcommの間で続いている一連の衝突の1つでると指摘する。Qualcommは昨年、Nvidiaが提案したArmの買収に最も声高に反対し、結局は失敗に終わった。Armはその後、IPOを計画していることを発表している。
米国の新ルールにより、中国のAIの進歩が「損なわれる」可能性
米国政府がNvidia GPUの販売に新たに制限を加えたことで、あるアナリストが世界をリードする中国のAIの進歩が鈍化すると予想している。
米国は、プロセッサが軍事利用される可能性があるという懸念から、中国とロシアへのチップの販売に規制をかけている。この措置は、Donald Trump前米大統領政権下で始まり、Joe Biden大統領下で続いている米中間の技術戦争における最新の一撃である。8月12日、米商務省は、米国の国家安全保障に不可欠であるとする数カ国からの技術輸出に対する新たな規制を設けた。
「米国政府は、当社（Nvidia）のA100および近日発売予定のH100集積回路を今後中国（香港を含む）およびロシアに輸出する場合、直ちに新しいライセンス要件を課した」と、Nvidiaは会社提出書類で述べている。このライセンス要件には、A100とほぼ同等の閾値以上のピーク性能とチップ間I/O性能の両方を達成する将来のNvidia集積回路、およびこれらの回路を含むシステムも含まれるという。
米国政府がどのようなライセンス条件や承認プロセスを採用するかはまだ不明だが、Nvidiaに最も依存しているのは、Baidu、Alibaba、Tencentなどの中国のハイパースケーラーや、Sensetime、Megvii、Yituなどの水平型AIプレーヤーで、これらは巨大なデータセットを持ち、最先端のAIトレーニングに精通しているとArete Researchのシニアアナリスト、Brett Simpson氏は述べている。
匿名希望のAMDに詳しい情報筋は、米国が同社のチップの販売に同様の制限を加えていることを確認した。同社は今週、米商務省から新たなライセンス要件を受け、MI250集積回路を中国とロシアに出荷できなくなったとし、MI100集積回路とMI210集積回路の出荷は新しい要件の影響を受けていないようだと指摘した。
Nvidiaは、重大な影響を受けると予想しているという。
Nvidiaは会社提出書類の中で、「同社の第3会計四半期の見通しには…約4億ドルの中国向け販売の可能性が含まれており、顧客が当社の代替製品の購入を希望しない場合、または米国政府が適時にライセンスを付与しないか重要な顧客に対してライセンスを拒否した場合には、新しいライセンス要件の対象となり得る」と書いている。
Simpson氏によると、中国企業がAIアプリケーションの開発競争で米国をリードしている可能性があるという。
中国政府は、国内のAIチップのスタートアップを加速させるなどの対抗策を講じることができる。しかし、このグループは、新しいH100プラットフォームはおろか、今後数年間でNvidiaのN-1能力に匹敵する大型クラスタの製品化には時間が必要だとSimpson氏は指摘する。
Birenは8月にTaiwan Semiconductor Manufacturing Co.（TSMC）製の7nmプロセスで製造した新型GPUを発表している。世界最先端のチップ製造技術を持つTSMCは、今年中に3nmチップの生産を開始する予定である。
HiSiliconは、2年以上前に米国政府がブラックリストに載せたHuaweiのチップ設計部門である。当時、米商務省は “Huaweiが海外で半導体の設計や製造に米国の技術やソフトウェアを使用することを制限し、米国の国家安全を保護する計画 “を発表していた。
匿名希望のアナリストによると、米国はTSMCとSamsungのファウンドリで、7nmノード以下の中国製AIチップの生産を制限する可能性があるという。
そうなると、中国における国産AIチップ開発、そして他のAI最先端ロードマップの数々にも影響が及ぶだろう、とアナリストは述べている。
