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最新半導の理解は、半導歴史館を見ることから始まる

半導噞人協会(SSIS)の気燭舛日本の半導の歴史をきちんとした形で残しておこうと考え、日本半導歴史館というホームページを開設した。この協会は半導に情Xをeっている人が集まったk般社団法人である。セミナーや人材мq、提言などの動を行っている。

半導は、1947Q12月に櫂戰訶B研|所のジョン・バーディーンとウォルター・ブラッテインの二人が、峪覆任△辰織Εリアム・ショックレイの外出中にトランジスタの\幅作を見つけたことに端を発した。以来、接合型トランジスタ、プレーナ\術、集積v路へと発tし、今日のマイコンやメモリ、アナログv路、デジタルv路などさまざまなv路をシリコンT晶に刻み込んできた。


図 半導歴史館の堀内l領r副館長 ちなみに館長は牧本次SSIS理長

図 半導歴史館の堀内l領r副館長 ちなみに館長は牧本次SSIS理長


半導歴史館が扱うのは、日立作所やNEC、富士通、東、菱電機、ソニーなど日本のエレクトロニクスメーカーがこれまでDり組んできたテーマが中心。当時の{い\術v・研|vがXい思いをeって、何とか半導チップをモノにしようとDり組むeがそこに刻まれている。このアイデアの元になったのは櫂轡螢灰鵐丱譟爾砲△襯灰鵐團紂璽織潺紂璽献▲爐澄H焼の歴史をバーチャルなメディアを使って書き記しておこう、とみんなが参加するようになったという。

集積v路と個別半導、プロセス\術、パッケージング、業c動向、応、黎期の人々などをまとめながら、1950Q代から2000Q代に渡る半導のエポックメークを書き記してきた。作業は2009Q6月ころから始まった。^、}弁当で原M作りから集作業、言の統k、h読、デザインなどにけ暮れた。完成したのは2010Q11月。以来、少しずつではあるが、ウェブサイトを新し、元工業調h会社長で月刊誌「電子材料」の集長をめたジャーナリストの志mdさんが集めた、「志@料室」も新設した。

コンテンツは単なる昔のv顧{ではない。半導に使われた電子v路の教科書にもなっている。さらに、半導噞の勃興期から発t期にかけて先人達がDり組んできたXTを今の{い人たちに伝えたい、という気eちがよく現れている。

歴史館副館長の堀内l領r(図)をはじめ、コンテンツ作りに携わってきた人たちは、コンテンツを工業高髻工業高等専門学髻⊇j学の教育課などで使ってほしいと願っている。例えば、これから先の半導はどうなるのかを考える時、これまでの半導はTTLやECLからCMOSへと変化していったことを理解する要がある。なぜ変化してきたのかを考える場合に、TTLやECLを理解していなければ、CMOSへの変化(消J電)が理解できないからだ。さらにCMOSは「1」でも「0」でも定常Xでは電流は流れないが、「1」から「0」へ,觧、あるいはその逆の時だけ、電流が堙賄に流れる。このことを瑤辰討い譴弌⊆S数の\加と共にCMOSは消J電が\jしていく実を理解できる。

このことは最Zのマルチコア化にも通じる。周S数が2GHzをえると半導の電流密度はjきすぎて科冷却しなければ使えない。冷却せずに使うためには周S数を落とすしかない。周S数を落とせば性Δ睛遒舛襦だからマルチコアにして並`動作させることで性Δ屬欧襦△箸いlだ。クロック周S数と消J電はスーパーリニアな関係(1乗よりjきいn乗)にある(参考@料1)。しかし周S数と性Δ隆愀犬呂曚椒螢縫△澄たとえばクロックを80%に下げると性Δ80%に下がるが消J電は50%度まで下がる。このためCPUをもう1個並`に動作させると、理b崟Δ80%×2倍になり、消J電は50%×2倍になる。すなわち消J電は1のままで性Δ1.6倍に高まる。

マルチコア化の理解は、CMOSv路を瑤辰討い襪帆瓩ぁマルチスレッドのシングルコアはさらにメリットがjきいことも~単に理解できる。CPUの消J電をめるALU(Q術演Qユニット)にタスク(仕)を振り分け、ALUが空いている時間(働いている時間はの30%i後しかない)をらすと小さなC積でマルチコア並みの性Δ鰓uることができる。いつどのタスクを振り分けるか、というスケジューリングがキモとなることも理解できるようになる。

こういった高集積プロセッサ半導の理解は実は、TTLやCMOSを瑤辰討い襪海箸jいに役に立っている。半導歴史館は歴史餮譴任呂△襪、基本\術の理解を\けてくれる。{い気半導歴史館ホームページに来て、餤の原理をしっかり学び、さらに先人たちの情Xを汲みDってくれれば、日本はものすごくjきなパワーをuることになる。堀内副館長は「さらにビジュアルをして魅あるものにしたい」とT気込んでいる。

参考@料
1. 「グリーン半導\術の最新動向と新ビジネス2011」、インプレスR&D発行

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