半導体業界は、権力のダイナミクスにおいて根本的な変革を迎えています。かつてはクアルコムやインテルなどの専門的なチップ設計者の独壇場だった分野が、今や複数のセクターにおいて主要なテクノロジー企業にとって戦略的必須事項へと変化しています。この変革の中心は、既製品に頼るのではなく、正確なビジネス要件を満たすために設計された特殊な半導体、すなわちカスタムシリコンの採用拡大にあります。シャオミが最近発表したXRING 01モバイルプロセッサは、この動きの一例です。中国のスマートフォンメーカーは、TSMCの先進的な3nm製造プロセスを活用し、Apple、Samsung、Huaweiとともに、独自設計のチップを手掛けるエリートクラブに加わりました。この決定は、カスタムシリコンが単なる競争優位性のためのものを超え、市場で差別化を図るための不可欠なインフラへと進化していることを示しています。## カスタム半導体設計の戦略的必要性の理解なぜ企業は、既存のベンダーから購入するのではなく、自社で数十億ドルを投資してチップを開発することにこれほど意欲的になっているのでしょうか。その答えは、従来の供給者が対応しきれない複数の要因の収束にあります。**性能とエネルギー効率の最適化**が最も重要な動機の一つです。企業がチップのアーキテクチャを最初からコントロールできる場合、ソフトウェアやアルゴリズム、ワークロードに合わせて各コンポーネントを微調整できます。AppleのMシリーズチップはこの原則を体現しており、オンデバイスAIに最適化されたカスタムニューラルプロセッサを統合することで、汎用プロセッサと比較して優れた性能とバッテリー効率を実現しています。AI集約型アプリケーションでは、この垂直統合の価値は指数関数的に高まります。GoogleやAmazonのようなハイパースケーラーは、ハードウェアの制約に適応させるのではなく、特定の計算モデルに合わせて設計されたチップを構築できます。**経済効率性**も重要な推進力です。カスタムシリコンの開発には多大な初期投資が必要ですが、大量生産を行うメーカーは、中間業者の利益を排除することでコストを回収します。年間何百万台も生産する企業にとって、わずかな単位あたりコスト削減でも数十億ドルの節約につながります。シャオミの1000人規模のチームは、ボリュームに基づく経済性を前提とした投資であり、小規模な競合他社には真似できません。**サプライチェーンの自律性**も、地政学的緊張や部品不足の時代においてますます重要になっています。自社でチップを設計する企業は、外部サプライヤーからの戦略的独立性を獲得します。製造関係、ロードマップの優先順位、設計の反復を外部の制約なしにコントロールできるためです。2021-2022年の半導体不足の際には、外部サプライヤーに依存していた企業が生産の遅延に直面する一方、垂直統合型の企業は供給の継続性を維持できました。**競争優位性の確立**は、独自のシリコン能力による市場の防御壁を作り出します。ハードウェアが特定のソフトウェアエコシステムやサービスに密接に連携して設計されている場合、競合他社がその統合された体験を再現するのは困難です。Appleはシリコンとソフトウェアのエコシステムを一体化させる戦略を完璧に実現し、ハイパースケーラーもデータセンターの競争において同様のアプローチを採用しています。## カスタムシリコン開発者の拡大するエコシステムカスタムシリコンの動きは、テクノロジー業界の三つの異なるセグメントにまたがり、それぞれ異なる目的と能力を活用しています。**コンシューマーデバイスメーカー**が最も目立つセグメントです。AppleはiPhone向けのAシリーズチップの設計に10年以上の経験を持ち、Macも独自のMシリーズに移行しています。SamsungはGalaxyシリーズ向けにExynosチップを製造していますが、Appleほど垂直統合は進んでいません。シャオミのXRING 01は、競争力のあるモバイルプロセッサを開発する自信の表れです。HuaweiはKirinやAscendシリーズを通じてカスタム設計を進めていますが、米国の輸出制限により最先端の製造へのアクセスは制約されています。**ハイパースケールクラウド事業者**は、カスタムシリコンの新たな主要勢力として台頭しています。Googleは2016年からデータセンターのAIワークロード向けにTPU（Tensor Processing Unit）を展開し、長期的な投資の成果を上げています。Amazonはモデル訓練用のTrainiumや推論最適化のInferentiaを開発し、膨大な資金を投入して自社のデータセンターインフラに展開しています。MicrosoftやMetaも、データセンターの経済性とAIサービスの提供を最適化するために、カスタムシリコン戦略を追求しています。これらの企業は膨大な計算リソースを必要とし、半導体設計組織を自前で構築しています。彼らは単なるチップの利用者ではなく、地球上最大の計算インフラ構築者です。**新興の専門設計者**は、従来のカスタムシリコンとは異なるカテゴリーです。CerebrasのウェハースケールアーキテクチャやGroqのTPU代替品の設計など、AIワークロードに特化した特殊なシリコンを開発し、従来のGPUアーキテクチャに代わる新たな選択肢を提供しています。これらは自社製品専用のチップ設計ではありませんが、先進的な計算パラダイムに適用されるカスタムシリコンの原則を体現しています。## 従来のチップ供給者に対する競争圧力カスタムシリコンの台頭は、標準化された製品モデルを採用する従来の半導体ベンダーに構造的な課題をもたらしています。特にクアルコムは、最も厳しい変革に直面しています。かつてはSnapdragonプロセッサに依存していたApple、Samsung、シャオミは、今や代替品を設計し、最も価値の高い顧客に対してプレミアムチップの販売を排除しています。これらの顧客は、競合他社の設計を逆解析し、内部能力を構築できる最も高度な買い手です。この変化により、クアルコムはミッドレンジや低価格帯のセグメントでの競争に追い込まれ、そこではカスタムシリコンは経済的に採算が合わなくなっています。NVIDIAもまた、異なるが同様に重要な課題に直面しています。一般用途GPU市場での支配を維持しつつ、ハイパースケーラーは高価なGPUクラスターを内部最適化されたAIアクセラレータに置き換えつつあります。AmazonのTrainiumやInferentia、GoogleのTPUポートフォリオ、Metaのカスタム設計は、NVIDIAの高利益率製品への依存を減少させています。NVIDIAは、プラットフォームソフトウェアやツールを提供し、ハイパースケーラーが自社のアーキテクチャに統合できるようにする方向へシフトする必要があります。この競争圧力は均一ではありません。コスト最適化されたソリューションを価格敏感なセグメント向けに設計する企業は、より少ない混乱に直面しますが、プレミアムチップ設計者は、より大きな企業がカスタムシリコンを採用する動きに追随しなければ、戦略的に不利になるリスクがあります。## 製造インフラと知的財産の強化：TSMCとArmの役割逆説的に、カスタムシリコンの台頭は従来のチップベンダーの弱体化を招く一方で、製造と知的財産のインフラ提供者、特にTSMCとArmの地位を強化しています。TSMCが推進する「ファウンドリモデル」は、カスタムシリコンの爆発的拡大に不可欠です。半導体の製造工場を建設するには、100億から200億ドルの投資と数十年の運営経験が必要であり、多くの企業にとっては高すぎるハードルです。TSMCは、最先端のノード（現在は3nm、将来的には2nm）を契約ベースで提供し、この障壁を取り除いています。Appleはチップを自社で製造せず、設計だけを行い、TSMCに委託します。シャオミも同様の戦略を採用しています。Google、Amazon、Metaも、ソフトウェア最適化された設計を実体のあるシリコンに変換するためにTSMCを活用しています。カスタムシリコンの普及に伴い、TSMCの製造能力はますます重要になり、Apple、シャオミ、AMD、クアルコムなど、多数の企業のチップを同時に製造しています。同様に、ArmのIPライセンスモデルも、カスタムシリコンの採用により強化されています。多くの高度なチップ設計は、XiaomiのXRING 01を含め、Armのアーキテクチャ（Cortex-X925 CPU、Immortalis-G925 GPU）を基盤としています。企業は、基礎から設計するのではなく、実績のあるコアをライセンスし、周辺のコンポーネントをカスタマイズします。これにより、開発サイクルが飛躍的に短縮されます。Xiaomiは、数十年のアーキテクチャの専門知識と検証なしに競争力のあるカスタムシリコンを開発できませんが、Armのライセンスはそれを即座に可能にします。より多くの企業がカスタム設計を追求するにつれ、ArmのコアIPはますます価値のあるインフラとなっています。この状況は、興味深い二分化を生み出しています。カスタムシリコンは従来のチップベンダーの利益率を圧迫しつつも、専門的な製造業者やIP提供者の地位を強化しています。これらは、価値連鎖の異なる位置にあり、相補的な役割を果たしています。## 輸出規制の微妙な現実とカスタムシリコンシャオミのXRING 01発表は、米国の輸出管理制度における重要なニュアンスを浮き彫りにしています。多くの場合、過度に単純化された解釈がなされがちです。現在の米国の規制は、中国企業に対して、先進的なAIチップや軍用グレードの半導体に焦点を当てており、すべての先進的な製造を禁止しているわけではありません。これにより、シャオミは中国企業でありながら、洗練されたモバイルプロセッサを設計し、米国の技術を取り入れたTSMCに委託して3nmノードで製造することが可能です。規制の枠組みは、消費者向けチップと戦略的半導体のカテゴリーを区別しています。Huaweiは、より厳しい制限に直面し、先端製造能力へのアクセスを完全に失っています。これは、特定の企業を安全保障リスクとみなすターゲット制限の結果であり、国籍に基づく輸出禁止ではありません。シャオミの比較的自由な立場とHuaweiの制約の違いは、輸出管理が特定の企業や技術に焦点を当てていることを示しています。この規制の精密さは、競争のダイナミクスに影響を与えます。消費者市場に参入する中国企業は、グローバルなファウンドリを利用してカスタムシリコン戦略を追求できますが、戦略的脅威とみなされる企業は製造の障壁に直面します。全体としては非対称ながらも、制限は一様ではありません。## カスタムシリコン採用の加速と今後の展望今後の動きは、追加のセクターや市場セグメントにおいても、カスタムシリコンの採用が加速することを示唆しています。これは、三つの収束する力によるものです。第一に、**AI統合の強化**です。自動車、産業機器、コンシューマーエレクトロニクス、クラウドインフラにおいて、AIアルゴリズムやモデルに最適化されたシリコンを設計するインセンティブが高まっています。汎用プロセッサはAI密度の高いアプリケーションで最適な性能を発揮できず、カスタマイズの必要性が増しています。第二に、**製造アクセスの民主化**です。ファウンドリサービスを通じて、かつて半導体設計投資を正当化できなかった企業も、最先端のプロセスノードにアクセスできるようになっています。これにより、Appleやハイパースケーラーだけでなく、中堅のテクノロジー企業もカスタムシリコンの可能性を追求できるようになっています。第三に、**競争のダイナミクス**です。先行企業が性能とコストの優位性を得るためにカスタムシリコンを展開するにつれ、競合他社も追随しなければ戦略的に不利になるため、採用は拡大します。この連鎖反応により、カスタムシリコンの普及は、先駆者から主流のテクノロジー企業へと広がっていきます。この革命は、半導体産業の権力構造を根本的に再編しています。製造の専門知識とIPライセンス（TSMCとArmに代表される）が力を増す一方、従来のチップベンダーは利益率の圧縮に直面しています。設計能力を獲得した企業は、専門的なサプライヤーへの依存から脱却しつつあります。この変化は、テクノロジー企業がハードウェアのコントロールを競争戦略の中心に据えるにつれて、今後も加速していくでしょう。
カスタムシリコン革命：テック巨人がチップ設計を支配する方法
半導体業界は、権力のダイナミクスにおいて根本的な変革を迎えています。かつてはクアルコムやインテルなどの専門的なチップ設計者の独壇場だった分野が、今や複数のセクターにおいて主要なテクノロジー企業にとって戦略的必須事項へと変化しています。この変革の中心は、既製品に頼るのではなく、正確なビジネス要件を満たすために設計された特殊な半導体、すなわちカスタムシリコンの採用拡大にあります。
シャオミが最近発表したXRING 01モバイルプロセッサは、この動きの一例です。中国のスマートフォンメーカーは、TSMCの先進的な3nm製造プロセスを活用し、Apple、Samsung、Huaweiとともに、独自設計のチップを手掛けるエリートクラブに加わりました。この決定は、カスタムシリコンが単なる競争優位性のためのものを超え、市場で差別化を図るための不可欠なインフラへと進化していることを示しています。
カスタム半導体設計の戦略的必要性の理解
なぜ企業は、既存のベンダーから購入するのではなく、自社で数十億ドルを投資してチップを開発することにこれほど意欲的になっているのでしょうか。その答えは、従来の供給者が対応しきれない複数の要因の収束にあります。
性能とエネルギー効率の最適化が最も重要な動機の一つです。企業がチップのアーキテクチャを最初からコントロールできる場合、ソフトウェアやアルゴリズム、ワークロードに合わせて各コンポーネントを微調整できます。AppleのMシリーズチップはこの原則を体現しており、オンデバイスAIに最適化されたカスタムニューラルプロセッサを統合することで、汎用プロセッサと比較して優れた性能とバッテリー効率を実現しています。AI集約型アプリケーションでは、この垂直統合の価値は指数関数的に高まります。GoogleやAmazonのようなハイパースケーラーは、ハードウェアの制約に適応させるのではなく、特定の計算モデルに合わせて設計されたチップを構築できます。
経済効率性も重要な推進力です。カスタムシリコンの開発には多大な初期投資が必要ですが、大量生産を行うメーカーは、中間業者の利益を排除することでコストを回収します。年間何百万台も生産する企業にとって、わずかな単位あたりコスト削減でも数十億ドルの節約につながります。シャオミの1000人規模のチームは、ボリュームに基づく経済性を前提とした投資であり、小規模な競合他社には真似できません。
サプライチェーンの自律性も、地政学的緊張や部品不足の時代においてますます重要になっています。自社でチップを設計する企業は、外部サプライヤーからの戦略的独立性を獲得します。製造関係、ロードマップの優先順位、設計の反復を外部の制約なしにコントロールできるためです。2021-2022年の半導体不足の際には、外部サプライヤーに依存していた企業が生産の遅延に直面する一方、垂直統合型の企業は供給の継続性を維持できました。
競争優位性の確立は、独自のシリコン能力による市場の防御壁を作り出します。ハードウェアが特定のソフトウェアエコシステムやサービスに密接に連携して設計されている場合、競合他社がその統合された体験を再現するのは困難です。Appleはシリコンとソフトウェアのエコシステムを一体化させる戦略を完璧に実現し、ハイパースケーラーもデータセンターの競争において同様のアプローチを採用しています。
カスタムシリコン開発者の拡大するエコシステム
カスタムシリコンの動きは、テクノロジー業界の三つの異なるセグメントにまたがり、それぞれ異なる目的と能力を活用しています。
コンシューマーデバイスメーカーが最も目立つセグメントです。AppleはiPhone向けのAシリーズチップの設計に10年以上の経験を持ち、Macも独自のMシリーズに移行しています。SamsungはGalaxyシリーズ向けにExynosチップを製造していますが、Appleほど垂直統合は進んでいません。シャオミのXRING 01は、競争力のあるモバイルプロセッサを開発する自信の表れです。HuaweiはKirinやAscendシリーズを通じてカスタム設計を進めていますが、米国の輸出制限により最先端の製造へのアクセスは制約されています。
ハイパースケールクラウド事業者は、カスタムシリコンの新たな主要勢力として台頭しています。Googleは2016年からデータセンターのAIワークロード向けにTPU（Tensor Processing Unit）を展開し、長期的な投資の成果を上げています。Amazonはモデル訓練用のTrainiumや推論最適化のInferentiaを開発し、膨大な資金を投入して自社のデータセンターインフラに展開しています。MicrosoftやMetaも、データセンターの経済性とAIサービスの提供を最適化するために、カスタムシリコン戦略を追求しています。これらの企業は膨大な計算リソースを必要とし、半導体設計組織を自前で構築しています。彼らは単なるチップの利用者ではなく、地球上最大の計算インフラ構築者です。
新興の専門設計者は、従来のカスタムシリコンとは異なるカテゴリーです。CerebrasのウェハースケールアーキテクチャやGroqのTPU代替品の設計など、AIワークロードに特化した特殊なシリコンを開発し、従来のGPUアーキテクチャに代わる新たな選択肢を提供しています。これらは自社製品専用のチップ設計ではありませんが、先進的な計算パラダイムに適用されるカスタムシリコンの原則を体現しています。
従来のチップ供給者に対する競争圧力
カスタムシリコンの台頭は、標準化された製品モデルを採用する従来の半導体ベンダーに構造的な課題をもたらしています。
特にクアルコムは、最も厳しい変革に直面しています。かつてはSnapdragonプロセッサに依存していたApple、Samsung、シャオミは、今や代替品を設計し、最も価値の高い顧客に対してプレミアムチップの販売を排除しています。これらの顧客は、競合他社の設計を逆解析し、内部能力を構築できる最も高度な買い手です。この変化により、クアルコムはミッドレンジや低価格帯のセグメントでの競争に追い込まれ、そこではカスタムシリコンは経済的に採算が合わなくなっています。
NVIDIAもまた、異なるが同様に重要な課題に直面しています。一般用途GPU市場での支配を維持しつつ、ハイパースケーラーは高価なGPUクラスターを内部最適化されたAIアクセラレータに置き換えつつあります。AmazonのTrainiumやInferentia、GoogleのTPUポートフォリオ、Metaのカスタム設計は、NVIDIAの高利益率製品への依存を減少させています。NVIDIAは、プラットフォームソフトウェアやツールを提供し、ハイパースケーラーが自社のアーキテクチャに統合できるようにする方向へシフトする必要があります。
この競争圧力は均一ではありません。コスト最適化されたソリューションを価格敏感なセグメント向けに設計する企業は、より少ない混乱に直面しますが、プレミアムチップ設計者は、より大きな企業がカスタムシリコンを採用する動きに追随しなければ、戦略的に不利になるリスクがあります。
製造インフラと知的財産の強化：TSMCとArmの役割
逆説的に、カスタムシリコンの台頭は従来のチップベンダーの弱体化を招く一方で、製造と知的財産のインフラ提供者、特にTSMCとArmの地位を強化しています。
TSMCが推進する「ファウンドリモデル」は、カスタムシリコンの爆発的拡大に不可欠です。半導体の製造工場を建設するには、100億から200億ドルの投資と数十年の運営経験が必要であり、多くの企業にとっては高すぎるハードルです。TSMCは、最先端のノード（現在は3nm、将来的には2nm）を契約ベースで提供し、この障壁を取り除いています。Appleはチップを自社で製造せず、設計だけを行い、TSMCに委託します。シャオミも同様の戦略を採用しています。Google、Amazon、Metaも、ソフトウェア最適化された設計を実体のあるシリコンに変換するためにTSMCを活用しています。カスタムシリコンの普及に伴い、TSMCの製造能力はますます重要になり、Apple、シャオミ、AMD、クアルコムなど、多数の企業のチップを同時に製造しています。
同様に、ArmのIPライセンスモデルも、カスタムシリコンの採用により強化されています。多くの高度なチップ設計は、XiaomiのXRING 01を含め、Armのアーキテクチャ（Cortex-X925 CPU、Immortalis-G925 GPU）を基盤としています。企業は、基礎から設計するのではなく、実績のあるコアをライセンスし、周辺のコンポーネントをカスタマイズします。これにより、開発サイクルが飛躍的に短縮されます。Xiaomiは、数十年のアーキテクチャの専門知識と検証なしに競争力のあるカスタムシリコンを開発できませんが、Armのライセンスはそれを即座に可能にします。より多くの企業がカスタム設計を追求するにつれ、ArmのコアIPはますます価値のあるインフラとなっています。
この状況は、興味深い二分化を生み出しています。カスタムシリコンは従来のチップベンダーの利益率を圧迫しつつも、専門的な製造業者やIP提供者の地位を強化しています。これらは、価値連鎖の異なる位置にあり、相補的な役割を果たしています。
輸出規制の微妙な現実とカスタムシリコン
シャオミのXRING 01発表は、米国の輸出管理制度における重要なニュアンスを浮き彫りにしています。多くの場合、過度に単純化された解釈がなされがちです。
現在の米国の規制は、中国企業に対して、先進的なAIチップや軍用グレードの半導体に焦点を当てており、すべての先進的な製造を禁止しているわけではありません。これにより、シャオミは中国企業でありながら、洗練されたモバイルプロセッサを設計し、米国の技術を取り入れたTSMCに委託して3nmノードで製造することが可能です。規制の枠組みは、消費者向けチップと戦略的半導体のカテゴリーを区別しています。
Huaweiは、より厳しい制限に直面し、先端製造能力へのアクセスを完全に失っています。これは、特定の企業を安全保障リスクとみなすターゲット制限の結果であり、国籍に基づく輸出禁止ではありません。シャオミの比較的自由な立場とHuaweiの制約の違いは、輸出管理が特定の企業や技術に焦点を当てていることを示しています。
この規制の精密さは、競争のダイナミクスに影響を与えます。消費者市場に参入する中国企業は、グローバルなファウンドリを利用してカスタムシリコン戦略を追求できますが、戦略的脅威とみなされる企業は製造の障壁に直面します。全体としては非対称ながらも、制限は一様ではありません。
カスタムシリコン採用の加速と今後の展望
今後の動きは、追加のセクターや市場セグメントにおいても、カスタムシリコンの採用が加速することを示唆しています。これは、三つの収束する力によるものです。
第一に、AI統合の強化です。自動車、産業機器、コンシューマーエレクトロニクス、クラウドインフラにおいて、AIアルゴリズムやモデルに最適化されたシリコンを設計するインセンティブが高まっています。汎用プロセッサはAI密度の高いアプリケーションで最適な性能を発揮できず、カスタマイズの必要性が増しています。
第二に、製造アクセスの民主化です。ファウンドリサービスを通じて、かつて半導体設計投資を正当化できなかった企業も、最先端のプロセスノードにアクセスできるようになっています。これにより、Appleやハイパースケーラーだけでなく、中堅のテクノロジー企業もカスタムシリコンの可能性を追求できるようになっています。
第三に、競争のダイナミクスです。先行企業が性能とコストの優位性を得るためにカスタムシリコンを展開するにつれ、競合他社も追随しなければ戦略的に不利になるため、採用は拡大します。この連鎖反応により、カスタムシリコンの普及は、先駆者から主流のテクノロジー企業へと広がっていきます。
この革命は、半導体産業の権力構造を根本的に再編しています。製造の専門知識とIPライセンス（TSMCとArmに代表される）が力を増す一方、従来のチップベンダーは利益率の圧縮に直面しています。設計能力を獲得した企業は、専門的なサプライヤーへの依存から脱却しつつあります。この変化は、テクノロジー企業がハードウェアのコントロールを競争戦略の中心に据えるにつれて、今後も加速していくでしょう。