[이제는 전력반도체]③海辺の砂がスマートフォンになるまで… 「現代版錬金術」半導体の世界

11個の9、「神の領域」に挑戦する純度 導体と不導体の間、「スイッチの魔法」 ムーアの法則：50年間で3,500万倍の進化 グローバル技術革命の新たな局面でエネルギー効率の時代が到来し、電力半導体が電気システムの核心要素として浮上している。メモリおよび中央処理装置（ＣＰＵ）が情報の記憶および演算を担当するのとは異なり、電力半導体は電気の流れを制御および調整することによってシステム全体の動作を実質的に可能にする役割を果たす。モビリティ、エネルギーインフラ、人工知能（AI）データセンターなど、電気を生産または消費するすべての産業分野で電力効率を最大化し、エネルギー損失を最小化する技術力が、将来の競争力を決定する核心尺度として位置づけている。この傾向は、電力半導体技術の重要性をさらに浮上させ、関連市場の成長を牽引するものと見込まれる。これには電力半導体シリーズを準備することになった。 [편집자주]（写真＝ディシオ提供） [알파경제=박남숙 기자] 「砂でコンピュータを作る」よく聞くと荒々しい冗談のように聞こえるが、これは現代科学技術が成し遂げた最も洗練された事実だ。 私たちが毎日手に置かないスマートフォンから自律走行車まで、現代文明の心臓と呼ばれる「半導体」は実際にビーチの一般的な砂から始まる。 平凡なシリカ（二酸化ケイ素）がどのように毎秒数十億回の演算を行うチップに変えるのか、その驚異的な旅程を取材した。◇11個の9、「神の領域」に挑戦する純度砂の主成分である二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）から酸素を除去すると、ケイ素（シリコン、Ｓｉ）が残る。しかし、コンピュータチップになるためには想像を超える精製プロセスが必要です。 半導体用シリコンに求められる純度はなんと**99.99%**。いわゆる「イレブンナイン（11個の9）」と呼ばれるこの数値は、オリンピック規格プールに塩の粒が混ざった程度の結壁に近い純粋さを意味する。この高純度シリコンを摂氏2000度の電気炉で溶かした後、種結晶を浸してゆっくり回転させて引き上げると、巨大なシリコン柱である「インゴット（Ingot）」が誕生する。 このインゴットをダイヤモンドトップに薄く切った原版が、まさに半導体の絵画紙と呼ばれる「ウェーファー（Wafer）」だ。 （写真＝ディシオ提供） ◇導体と不導体の間、「スイッチの魔法」半導体（Semiconductor）という名前にはその性質がそのまま含まれている。 電気がよく通じる「導体」と通じない「絶縁体」の中間性質を帯び、外部条件（電圧、温度など）に応じて電気の流れを調節することができる。この調整能力を活用して非常に小さな「電子式スイッチ」を作るが、これがバロトランジスタ（Transistor）だ。 現代の最先端チップであるNvidia H100には、爪だけの大きさになんと800億個のトランジスタが集積されている。 大韓民国人口の1600倍に達するスイッチが、刹那の瞬間に0と1の信号を作り出し、複雑なAI演算を実行するのだ。 （写真＝ディシオ提供） ◇ムーアの法則：50年間で3,500万倍の進化去る1965年、インテル創業者ゴードン・ムーアは「半導体チップのトランジスタ数は2年ごとに2倍に増える」と予測した。 この「ムーアの法則」は過去50年間現実になった。 1971年にわずか2,300個だったトランジスタは、今日数千億個の時代を目前にしている。 これは自動車速度が５０年ぶりに時速６０ｋｍから２１億ｋｍに速くなったことに合わせる奇跡的な発展速度だ。（写真＝ディシオ提供） ◇「ほこりのあるトールも許せない」手術室より100倍きれいなクリーンルームこのように微細な回路を描くために、半導体工場は極めて清浄な状態を維持する。 一般大気中には数千万個のほこりが浮かんでいるが、半導体クリーンルームは１世平方メートル当たりのほこりが１個未満でなければならない。 髪の厚みの3万分の1に過ぎない3ナノメートル(nm)工程では、目に見えない微細な塵埃が巨大な岩のように作用して回路を切ってしまうからだ。（写真＝ディシオ提供） ◇21世紀の石油、大韓民国が主導する半導体は今や単純な部品を越えて「21世紀の石油」であり、国家安全保障の核心資産となった。 スマートフォン1台に数十個、電気自動車1台に3,000個以上のチップが入る世界で半導体サプライチェーンの崩壊はまもなく文明の停止を意味する。この戦略的要衝地で大韓民国は独歩的な地位を誇る。 サムスン電子とＳＫハイニックスを筆頭にした韓国は、全世界のメモリ半導体市場の６０％以上を占めている世界１位の強国だ。 砂で起きたこの半導体神話は、今日も韓国経済と全世界のIT機器を動かす原動力となっている。*次の4回目の予告「AIとは何か？コンピュータが考えるという意味」というテーマで▲アルファゴはどのようにイセドルに勝ったのだろうか？ ▲ChatGPTはどのように会話をするのか？ディープラーニングの秘密を掘り下げる予定だ。 アルファ経済パク・ナムスク記者（[email protected]） #이제는 #전력반도체③海辺の砂がスマートフォンになるまで #現代版錬金術半導体の世界