2021年03月30日 23時00分ハードウェア

PlayStation 5や自動車の生産に影響を与える世界的な半導体不足の理由とは？

2021年第1四半期における半導体の供給は需要を大きく下回っており、2021年3月17日には、Samsungのコ・ドンジン共同CEOが「世界規模で深刻な半導体不足が発生している」と発言しています。そんな世界的な半導体不足の原因について、海外メディアのBloombergがさまざまな側面から解説しています。

Why Is There a Chip Shortage? Covid-19, Surging Demand Cause Semiconductor Shortfall
https://www.bloomberg.com/graphics/2021-semiconductors-chips-shortage/

以下は、調査会社のSusquehanna International Groupが報告した、2017年から2021年までの「チップを注文してから納品されるまでの期間(リードタイム)の平均」の推移を示したグラフです。チップのリードタイムは2019年11月から徐々に長くなっていましたが、2021年に入ってからは急激に伸び、2021年2月には平均約15週間に達しました。Bloombergは「世界的な半導体不足は2021年の終わりか、2022年まで続く可能性があります」と述べています。

◆需要の増加
Bloombergは、世界的な半導体不足の原因として、「半導体需要の増加」を挙げています。以下のグラフは、2010年から2020年までの半導体売上の推移をまとめたもので、分野別に、「自動車(紫)」「コンピューティング(黄色)」「家電(青緑)」「産業・軍事・航空宇宙(緑)」「有線通信(赤)」「無線通信(青)」に色分けして示しています。グラフからは、半導体の売上高が増加傾向にあることが確認できます。

上記のグラフからわかるように、自動車分野の半導体売上が増加していることがわかります。調査会社のIHS Markitによると、2000年に製造された自動車では、半導体のコストが製造コストの18％を占めていたとのこと。その後、半導体のコストが占める割合は増加し、2020年には40％に到達。2030年には45％に達すると予想されています。

Bloombergによると、自動車や家電製品には低価格帯の半導体が用いられるとのこと。しかし、低価格帯半導体の製造設備の増強が、需要の増加に追いついていないため、半導体の供給不足に陥っているとBloombergは指摘しています。

◆新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の影響
上記のような需要の増加に加えて、COVID-19の流行も世界的な半導体不足に影響しています。Bloombergによると、COVID-19の流行によって市場に不確実性が生じたとのこと。さらに、自動車メーカーが自動車の製造に必要な半導体の量を過小評価していたため、半導体の確保に失敗。その結果、自動車業界は2021年だけで610億ドル(約6兆7000億円)の売上を逃すと予想されています。

◆業界のボトルネック
以下の図は、半導体を製造するファウンドリのシェアを「台湾(紫)」「韓国(青)」「アメリカ(青緑)」「中国(緑)」「イスラエル(黄色)」と、拠点を置く国別に色分けして示しています。図を確認すると、世界最大のファウンドリは台湾に拠点を置くTSMCで、世界第2位は韓国に拠点を置くSamsungと、多くの半導体がアジアで製造されていることが分かります。

また、Bloombergによると、半導体の製造に必要不可欠なフォトリソグラフィー装置や、化学薬品、電子設計ソフトウェアといった製品は、それぞれASMLや、信越化学工業、ケイデンス・デザイン・システムズといった少数の企業による独占的な状況にあるとのこと。

Bloombergは少数の地域や企業が半導体製造の要点を担っている現状は、半導体製造のボトルネックになりかねないと指摘。Intelが2021年3月23日に発表したファウンドリサービス拡充戦略「IDM2.0」が「アメリカの半導体製造に独立性を取り戻す可能性がある」と、期待の声を寄せています。

Intelが2兆円超を投じてファウンドリサービスの拡充を目指す「IDM 2.0」を発表、「Apple Siliconの製造を目論んでいる」との指摘も - GIGAZINE