まず、IBMの発表を�D理しよう。これは、7nm以�Tのシリコンテクノロジー�\術を狙うものと、ポストシリコンというこれまでとは��く違うアプローチの�\術の二つに�j(lu┛)別される。�i�vは、Mooreの法�Г筺�More Moore、More than Mooreに類する研�|開発であり、後�vは、ビット単位のデジタルコンピュータとは��く別のアーキテクチャを�`指すデバイス開発である。いずれもシリコンのCMOS�\術の限�cを突破しようというもの。

シリコンCMOS�\術の微細化�\術は、10nm��度まではCMOS FinFET�\術やSOIなどの��来�\術の��長にあるが、すでにバラつきが�\�j(lu┛)するという、理�b的な限�cが見えてきた。例えば、10の24乗個/cm3のシリコン原子の中に10の17乗個/cm3のドナーやアクセプタをドーピングすることで、電子を流すという働きをトランジスタは行っている。これが20/28nm��度に微細化すると、MOSのチャンネル内に含まれるドナーやアクセプタの数が数�恩弔離譽戰襪砲覆辰討�る。ドーパントが30個か29個かという違いだけで3%もバラつくことになる。これが微細化されて10個か9個かになると10%もバラつく。これによってゲート�|値電圧Vthがその分バラつくことになる。もちろんゲート�┣祝譴慮堕cは40nm�i後からやってきている。このためにゲート絶縁膜の材料がHf�┣祝譴覆匹悗畔僂錣辰討�た。

IBMがこのほど発表した、�i�vの研�|では、1)シリコンフォトニクス、2)III-V化合�馮焼����\術、3)カーボンナノチューブ（CNT）、4)グラフェン、5)トンネルFET、となっている。これらのテーマのいくつかは国内でも、例えば2011�Qに解�gしたSelete（半導��先端テクノロジーズ）が扱ってきたテーマでもある。今でも�噞�\術総合研�|所やLEAP（��低電圧デバイス�\術研�|組合）らが、これらのテーマを研�|している。では、IBMが五つのテーマを今から5�Q間、研�|するために投�@することは日本よりも��れていることなのだろうか。いや、むしろ、これから実��化に向けて開発すべきテーマであろう。

もちろん、IBMもこれらのテーマをこれまでも研�|し��けてきた。例えば、シリコンを光導�S路に��いてスイッチや��(f┫)衰�_(d│)、合成�_(d│)などの光�v路を実現するシリコンフォトニクスはIBMが12�Q間も研�|し��けてきた。光ファイバを�W(w┌ng)��する配線を、サーバー間のネットワークだけではなく、サーバー内のボード間、さらにボード内のチップ間にも適��する。FPGAメーカーのAlteraがシリコンフォトニクスを�W(w┌ng)��したチップ間の光配線を試作した例もある(参考�@料1)。

2番�`のIII-V化合�馮焼����\術も、実はシリコンCMOS�\術をベースとしており、相互コンダクタンスGmの高いトランジスタを実現する。3番�`のCNTや4番�`のグラフェンもトランジスタとして�W(w┌ng)��したり、配線として�W(w┌ng)��したりする。5番�`のトンネルFETもサブスレッショルド電流の��きを�屬欧襪燭瓩凌祁織肇薀鵐献好燭任△蝓△海譴�らの実��化を念頭に��いている。

�k��(sh┫)、��く新しいアーキテクチャである、後�vの��(r┫n)フォンノイマン型コンピュータに向けた研�|は二つある。�kつは量子コンピュータ�\術で、ビットを単位とせず、キュービット（qubit）と�}ぶ量子��学的な�_ね合わせ（superposition）原理を使うという。量子コンピュータでは、瞬時に数��万ものソリューションを��(li│n)り分けられるとしている。IBMでは実�xベースで、��電導のキュービットを3個試作、パリティチェック動作を確認している。

もう�kつはニューロシナプティックコンピュータ�\術である。これは人間の頭�Nの���Q�ξ�をエミュレートして、人間並みのサイズと消�J電��を�`指そうとするもの。IBMの長期的な�`�Yとして、100億個のニューロン(神経細胞)と、100兆個のシナプシス（神経細胞同士を繋ぐ接点）を?y┐n)△┐拭▲縫紂璽蹈轡淵廛謄�ックコンピュータを作る��画だ。�j(lu┛)きめのペットボトルサイズ（2リットル弱）で、消�J電��が1kWという。IBMは�j(lu┛)学と共同して、そのアーキテクチャとプログラミング言語、アプリケーションを開発するエコシステムをすでに作り�屬欧討い襦�

IBMのこういった発表に�瓦靴董∬U疑的な見��(sh┫)もある。「半導���靆腓稜箋儔然覆鯆爐��屬欧襪燭瓠廚筺◆屬�つてのCommon Platform戦�Sの時のように仲間を集めるため」などなど。IBMはここ数�Qサービス�靆腓���(d┛ng)化してきたことは��実だ。ハードウエアの単価が�Wくなり、例えばLSIに集積されるトランジスタ1個の価格がほぼゼロ��になっている現実から、ハードウエアにはもはや価値はなく、サービス�靆腓悒轡侫箸垢襪海箸納�益を�屬欧襪箸い�考えだ。実際、IBMは、そう言ってきた。

問��は、どこに価値を��くか、である。以�屬慮��|テーマを見る限り、これまでのCMOSトランジスタをベースとするハードウエア�\術への投�@ではなく、新しい半導���\術（ノイマン��(sh┫)式）、あるいは新しい���Q機アーキテクチャ(��(r┫n)ノイマン��(sh┫)式)向けのデバイス�\術への投�@である。今�vの半導��・エレクトロニクス�靆腓悗療蟀@は、新しいハードウエアに新たな価値をもたらすための開発�Jかもしれない。��して�o��(c┬)できない。

参考�@料
1. 2極化するFPGA業�c、ザイリンクスとアルテラの2��(d┛ng)はハイエンドへ (2011/04/27)