半導体チップの供給不足が深刻化している。中でも自動車業界における逼迫(ひっぱく)は、工場の稼働率を左右する状況となっており、「コロナ禍でどの程度の売り上げを出せるか」ではなく、「需要を満たせるだけの生産が行えるか」が懸念される状況だ

 この手のニュースを断片的に追いかけていると、こうした半導体チップの不足は一時的なもののように捉えられるかもしれない。あるいは自動車業界での逼迫は、他の業種には及ばないと想像している読者もいるだろう。

 しかし、供給不足のメカニズムを整理していくと、半導体チップ不足がコロナ禍の影響が和らいだ後の経済成長を大きく妨げる要因となる懸念も浮かび上がってくる。この問題は決して自動車業界だけのものではなく、電子部品で構成されるあらゆる工業製品が影響を受ける。

 なぜ、自動車業界で半導体チップが不足しているのか。そして、より身近なデジタルガジェットなどにも影響が広がり、最終的には世界経済の行方も左右する恐れがあり得るのか。その外郭を追いかけたい。

●なぜ、半導体チップが不足しているのか

 極めてラフな表現をするなら、自動車向けの半導体チップが不足している背景は次の通りだ。自動車メーカーがコロナ禍で減産したため、それに伴って必要な半導体チップの調達数を抑えたが、予想以上に生産が回復。そこで必要な数を調達しようとしたら、さまざまな事情から十分な数のチップを確保できなかったという話だ。

 半導体チップは、その用途や構造から、メモリチップと論理回路チップに大別できるが、論理回路向けの生産技術は高度化が進む中で先端技術の開発投資から脱落する半導体メーカーが続出していた。

 現在も先端といえるのは台湾のTSMCと韓国のサムスンセミコンダクターだけだ。さらにいえば、生産規模と技術ではTSMCが抜きん出ており、本当の最先端という意味ではTSMC以外に選択肢がない状態だ。

 パソコンの世界ではおなじみのインテルも、生産規模は極めて大きいものの、生産プロセスの面では競争から脱落している。今後は最先端の生産プロセス技術を持つTSMCへの生産委託も検討しているほどだ。

 米AMDの生産部門が独立したグローバルファウンダリが脱落した時点で、すでに最先端の半導体チップ生産委託は寡占が進んでいたともいえるだろう。必然的に最新の高性能・高機能半導体チップの生産は、サムスンとTSMCに頼らざるを得なくなり、供給が逼迫すれば不安定な状況になる。

 そうした中で、コロナの影響もあって自動車メーカーが生産を絞った。当然ながら部品発注も絞るため、半導体メーカーへの発注はキャンセルされ、実際に生産されていないチップは作られないことになった。

 ところが需要が戻ってきたため、今度はチップの生産を委託しようとする。しかし、半導体チップの生産は規模にもよるものの、最低でも半年、長い場合は1年前から発注せねばならない。キャンセルした生産キャパシティーを、急に割り当てて欲しいといったところで簡単に調達はできない。

 その上、今回は天災も重なってしまった。

 米テキサス州には多くの半導体工場があるが、ここにはサムスン、NXP、インフィニオンといった自動車向け半導体チップの生産拠点がある。ところがテキサスを記録的な寒波が襲い、電力供給が止まり、工場の操業が2月下旬に停止してしまった。

 一度止まってしまった操業を再開し、本来の歩留まりまで上げるには時間がかかる。もともと半導体チップが不足していたところに操業停止が重なり、自動車メーカーの半導体危機に拍車が掛かったわけだが、実際には別の側面もある。半導体メーカーにとって自動車業界は、必ずしも上客ではないということだ。

 自動運転技術技術は言うに及ばず、自動車におけるコンピューティング(=半導体チップ)の重要度は高まってきている上、今後はさらにその重要度が増していく。しかし、半導体の重要度の高さはスマートフォンやパソコンの方がはるかに高い。ゆえにそれらのメーカーは半導体メーカーと密に、長期的な関係を結んできている。

 実際の半導体市場でも、情報機器向けが市場の半分以上を占めており、車載向け半導体市場は全体から見ると小さい。今後もしばらくは、自動車メーカーにとって半導体チップの調達リスクは高い状態が続くだろう。あるいは自動車向け半導体チップの調達価格は上がっていく。

●対岸の火事とは言えない

 もっとも、他業界にとっても自動車業界の状況は対岸の火事とばかりとは言えない。自動車に限らず、半導体チップの性能によって付加価値が大きく左右される製品は多い。

 加えて5Gの普及が本格化する中で、ネットワークサービスの需要も高まっていくことを考えれば、エンドユーザー向け製品だけではなく、データセンターや通信サービス向けの半導体需要も増加していくことは明白だ。そうなると高性能なシステムチップ、あるいは高機能・高集積のメモリチップをどう確保するかは、簡単には解決できない問題になっていく可能性がある。

 生産キャパシティーが限られ、突出した技術力を持つ企業は1社──という中でニーズが増えているのだから、これを事業的なリスクとして意識しないわけにはいかない。

 この問題が複雑なのは、金を積んで早急に生産委託の優先順位を上げたり、あるいは需要逼迫に対して生産拠点を増設したりすることが極めて難しい点だ。

 半導体チップは、発注から納品まで最低でも半年はかかる。生産委託のキャパシティーが逼迫している状況では、よほどの上客でなければ1年前からスケジュールを確保しなければならない。

 供給が逼迫すれば価格を押し上げることは必至で、消費者の視点ではエンドユーザー向け製品の品不足、あるいは価格上昇という形で影響が及ぶだろう。あるいは人知れず、製品の提供が延期、中止されるといったことも考えらえる。

 さらに半導体チップの性能が、そのまま商品の魅力へと転嫁されるジャンルでは、そもそもTSMCの最新プロセスを利用できるか否かという、直接的な調達能力がそのまま商品の魅力へとつながる。

 昨年、アップルが独自設計したチップを使い、iPhone、iPad、Macの3つの製品カテゴリーで、ライバルを圧倒する性能や省電力性を実現した。これはアップルが設計したチップの優秀性以前に、圧倒的な規模の調達力を生かしてTSMCの最新生産技術を真っ先に支えたからだった。

 TSMCへの依存度が高いのはアップルだけではない。スマホ市場を席巻しているクァルコムやAI分野で成長するNVIDIAなど、多くの半導体企業がTSMCの生産能力に依存している。テレワーク需要もあり、情報機器向けニーズは高い状態を維持しており、これらの需要は今後“落ち着く”ことはなく、むしろ高まっていくと考えた方がいいだろう。

●コロナからの滑らかな立ち上がりを期待できるのか

 半導体業界のトレンドを見てきた読者からすれば、今さら何をいわんやだろうが、今後はさらに半導体供給の逼迫、生産キャパシティーの確保が困難になっていく。

 新型コロナウイルスによる経済への影響について、今さら言及する必要もないが、コロナ禍の影響が弱まれば、開発遅れや投入見送りがされてきた製品や既存製品のアップデートが進む。5G投資やそれに伴うサービス事業者のサーバ向け投資なども増える。

 コロナ禍が明けてから、さらに非線形に需要が高まる懸念がある。ところが、いつそうした時期がやってくるのかは誰も予測できない状況だ。

 再スタート時の成長シナリオを描くために必要不可欠な半導体チップの確保という不確実な要素を抱え、需給逼迫で半導体チップの価格も上がっている中、コロナ明けに各社が一斉に増産しようとしても簡単には物事は進まない。

 半導体チップ生産キャパシティーをどこまで確保できるか、その調達能力がそのまま企業の力、もっと視野を広げるなら国家の力へとつながりかねない。

 それは、自社開発の半導体チップを継続できなくなったファーウェイが、その勢いを持続させることが難しくなっていることからも分かるだろう。いくら優秀な設計をしたとしても、前提となる最新の半導体生産設備がなければ製品にまでは仕上がらない。

 コロナ禍が落ち着いた後、速やかな成長を望むのであれば、企業単位での戦略性はもちろん、国全体で半導体調達について戦略的な動きが求められる。

 と、このようなコラムを書き上げた直後、インテルの新しいCEOに着任していたパット・ゲルシンガー氏が、かつての強かったインテルを彷彿(ほうふつ)とさせるアグレッシヴな生産技術と工場への投資、それに他社製品の受注を受け付けるファウンドリ事業に着手すると発表した。

 他社への生産委託を検討していた前CEOとは真逆の戦略だが、インテルが本来の姿に戻ったともいえるだろう。危機的なほどの一強多弱の状況はいずれ解決へと向かうのかもしれない。しかし、世界情勢が変化するとしても、まだ数年はかかることを念頭に置かねばならないだろう。

●著者紹介:本田雅一

ジャーナリスト、コラムニスト。

スマホ、PC、EVなどテック製品、情報セキュリテイと密接に絡む社会問題やネット社会のトレンドを分析、コラムを執筆するネット/デジタルトレンド分析家。ネットやテックデバイスの普及を背景にした、現代のさまざまな社会問題やトレンドについて、テクノロジー、ビジネス、コンシューマなど多様な視点から森羅万象さまざまなジャンルを分析・執筆。

50歳にして体脂肪率40%オーバーから15%まで落としたまま維持を続ける健康ダイエット成功者でもある。ワタナベエンターテインメント所属。