第5章: 半導体の分類地図 — ロジック・メモリ・アナログ・パワー
「半導体」とニュースで聞いても、それが指しているものは時と場合で全然違う。
- NVIDIA の GPU は半導体だが、サムスンの DRAM も半導体
- ソニーの イメージセンサー も、ルネサスの 車載パワー半導体 も半導体
- スマホの中の SoC も、無線通信を担う RF チップ も半導体
ぜんぶ「半導体」と呼ばれている。
だから読み解くには、まず 地図 が要る。
5.1 なぜ「種類」が多すぎるのか
ここまでの 4 章で、半導体の 共通の原理（バンドギャップ、ドーピング、トランジスタ、CMOS）を見てきた。 ところが、現実の半導体産業を眺めると、製品の種類は数えきれない。
それはなぜか。
半導体は 「電子の流れを操る」 という共通の土台の上で、目的ごとに専門化が進んだ からだ。
- 計算する → ロジック半導体
- 覚えておく → メモリ半導体
- アナログ信号を扱う → アナログ半導体
- 大電力を切替える → パワー半導体
- 光を電気にする → イメージセンサー
- 電波を扱う → RF 半導体
それぞれが「最適な構造・最適なプロセス・最適なサイズ」を持つ。 だから種類が多い ── というより、多くなるべくしてなった。
5.2 4つの大陸 — ロジック / メモリ / アナログ / パワー
半導体の世界を、ニュースを読む目的にとって過不足ないレベルで分けると、おおむね 4 つの大陸になる。
各大陸は、得意な仕事が違うだけでなく、使うプロセス世代も主要プレイヤーも違う。 だから、ニュースで「半導体」と聞いた瞬間に、それがどの大陸の話か判定できるようになると、急に話が読めるようになる。
5.3 センサー・通信・ディスプレイ ── 第5の島々
4 大陸の他に、独立した島々もある。これらはアナログ半導体の延長と見なされることもあるが、ニュース上の存在感が大きいので別立てしておく。
| 島 | 代表 |
|---|---|
| イメージセンサー (CIS) | ソニーが世界一。スマホ・車載カメラ・産業用 |
| RF 半導体 | スマホの 5G/Wi-Fi モデムやアンテナ周り。Qualcomm、Skyworks、Qorvo |
| ディスプレイドライバ | 液晶・OLED の駆動。Samsung、Novatek |
| MEMS | 加速度センサー、マイク、ジャイロ |
これらは第 9 章でまとめて扱う。
5.4 デジタルとアナログという根本の対比
4 大陸を別の切り口で分けると、デジタル半導体 と アナログ半導体 に分かれる。
| デジタル | アナログ | |
|---|---|---|
| 扱う信号 | 0 と 1 （離散） | 連続値（電圧そのもの） |
| 主役 | ロジック、メモリ | アナログ、パワー、センサー |
| 微細化との関係 | 微細化で性能が上がる | 必ずしも微細化で良くなるわけではない |
| 設計の難しさ | 規模との戦い | 物理との戦い |
ニュースで「最先端プロセス」「2nm 量産」と聞くのは デジタル側 の話だ。 アナログ・パワー半導体は、無理に微細化しても性能は上がらない（むしろノイズや耐圧の問題で悪化する）ことが多いため、成熟プロセス（180nm〜45nm くらい）が現役で使われ続けている。
「半導体の遅れ」を語るときは、どちらの話かを区別する必要がある。 最先端プロセスでは TSMC が独走しているが、アナログ・パワーは別の競争軸で、欧州・日本企業がいまも強い。
5.5 用途で見るか、構造で見るか
別の分類軸として、用途で分けることもできる。これはマーケット側の人がよく使う切り口だ。
| 用途別カテゴリ | 含まれるもの |
|---|---|
| スマホ向け半導体 | アプリケーション SoC、モデム、メモリ、CIS、PMIC |
| データセンター向け | サーバ CPU、GPU、HBM、NIC、ストレージ |
| 車載半導体 | MCU、SoC、パワー半導体、CIS、レーダー |
| 産業用半導体 | パワー半導体、MCU、FPGA、センサー |
| 家電・民生 | MCU、メモリ、ディスプレイドライバ |
例えば 1 台の現代の EV には、1,500 個以上 の半導体が積まれている。種類はロジック、メモリ、アナログ、パワー、センサー ── つまり 4 大陸ぜんぶの寄せ集めになる。
5.6 半導体マーケットの規模感
最後にスケール感だけ。世界の半導体市場は 年間 5000 〜 6000 億ドル規模 (2024年時点)、産業の総体は約 100 兆円弱になる。 内訳のおおざっぱな比率を、頭の片隅に置いておくとニュースが読みやすい。
| 大陸 | 売上シェア（目安） |
|---|---|
| ロジック半導体 | 約 30% |
| メモリ半導体 | 約 25%（DRAM/NAND の好不況で大きく振れる） |
| アナログ半導体 | 約 13% |
| マイクロコントローラ / MPU | 約 10% |
| パワー / ディスクリート | 約 10% |
| センサー / その他 | 約 12% |
注意点：メモリは価格変動が激しい。DRAM/NAND は典型的なコモディティなので、好況期と不況期で売上が 2 倍違うこともある。
5.7 これからの章マップ
ここまでで、半導体の地図が頭の中に描けたはず。 次章以降、各大陸を旅していく。
- 第 6 章 ロジック半導体 ── CPU、GPU、SoC、AIアクセラレータ。NVIDIA や Apple Silicon の話
- 第 7 章 メモリ半導体 ── DRAM、NAND、そして AI 時代の主役 HBM
- 第 8 章 アナログ・パワー半導体 ── 縁の下の主役。SiC/GaN の話もここ
- 第 9 章 センサー・通信 ── イメージセンサー、RF、その他
ここから 4 章は、章ごとに別の世界を覗くような構成になる。
順に読んでもいいし、気になる大陸から先に行ってもいい。
迷ったら、また図 5.1 に戻って自分の位置を確認すれば良い。
5.8 この章の振り返り
- 半導体は大きく 4 つの大陸 に分かれる：ロジック・メモリ・アナログ・パワー
- それぞれ得意な仕事・使うプロセス・主要プレイヤーが違う
- センサー、RF、ディスプレイドライバなどは 第 5 の島々 として独立
- デジタル / アナログ という別軸も重要 ── 微細化との関係が違う
- 半導体市場は年間 約 5000〜6000 億ドル、4 大陸でほぼ全体を構成
この章で読めるようになるニュース
- 「メモリ価格が回復し、半導体大手の業績が改善」 → メモリは値動きが激しい大陸、と認識できる
- 「アナログ半導体大手 TI が車載向け好調」 → 4 大陸のうちアナログの話、と分かる
- 「汎用 MCU 在庫が積み上がり、車載半導体メーカーが減産」 → MCU はマイクロコントローラ、ロジック寄りだが用途は車載・産業向け
次章では、1 つ目の大陸 ── ロジック半導体 に踏み込む。 NVIDIA、Apple Silicon、x86 vs Arm、AI アクセラレータの世界へ。