🔌The Greats

半導体エンジニア · 自動車のブレーキから核ミサイルの誘導システムまで、あらゆるコンピュータや携帯電話の中にあるトランジスタを設計・製造する。地球上でごく一部の工場しか動かせないほど精密な機械を使う仕事だ。

半導体産業の殿堂は対極的な物語を並べている。物理的な機械を先に築き、その後になって自分たちがやったことを説明する言葉と制度を発明せざるを得なかったエンジニアたちだ。ここに登場する8人は米国、台湾、イタリア、英国、韓国で活動し、この職業の両半分――回路の設計とその製造――をカバーしている。

彼らを結びつけるのは共通の出自というより、業界全体の働き方を作り直す意志を共有していたことだ。新しい回路であれ、新しい製造工程であれ、新しいビジネスモデルであれ、あるいは単に一冊の教科書がごく一部の人しか理解していなかったことを何千人ものエンジニアに教えられると主張することであれ。

The all-time podium

ロバート・ノイス
ロバート・ノイス
米国
2
モリス・チャン
モリス・チャン
台湾
1
ジャック・キルビー
ジャック・キルビー
米国
3

The eight who reached the top

1
Photograph of Morris Chang 總統府 · CC BY 2.0

モリス・チャン

台湾 · 1931年生

テキサス・インスツルメンツでの25年を経て1987年に新竹でTSMCを創業し、『ファウンドリ専業』モデルを発明した。他社が設計したチップを製造し、その誰とも競合しない工場だ。この単一の構造的発想は、今や世界のチップ設計産業の大部分を支えている。

The story

1985年、半導体部門を率いていたにもかかわらずテキサス・インスツルメンツのトップ職から外されたチャンは、台湾政府からの招きを受け、工業技術研究院を率いることになった。2年後、台湾政府の資金と、出資も伴ったオランダの電子機器企業フィリップスとの技術ライセンス契約を得てTSMCを創業する――ほぼ完全に他所から借りた資本とノウハウの上に築かれたファウンドリだった。

“全工程を自社で抱え込むことを諦めることで、すべての層を自ら管理しようとするライバルを凌駕できる場合がある。”

TSMC創業
1987年、新竹
テキサス・インスツルメンツ在籍年数
25年
TSMCの世界ファウンドリシェア(2024年)
約62%
2
Photograph of Robert Noyce Intel Free Press · CC BY-SA 2.0

ロバート・ノイス

米国 · 1927〜1990年

1959年にフェアチャイルド・セミコンダクターで集積回路を共同発明し、1968年にインテルを共同創業した。回路全体の配線を手作業ではなくチップに直接印刷する彼の『プレーナー』シリコンプロセスは、それ以来ほぼすべてのチップの製造基盤となった。

The story

1957年、ノイスは怒れる創業者ウィリアム・ショックレーから後に『裏切り者の8人』とあだ名される7人の同僚とともに、耐え難くなったショックレー・セミコンダクターの経営から離れフェアチャイルド・セミコンダクターを共同創業した。その2年後、テキサス・インスツルメンツのジャック・キルビーとは独立に、ノイスは量産可能なプレーナープロセスを用いた自らの集積回路特許を出願する。長い優先権をめぐる法廷闘争の末、現在は二人が共同発明者として認められている。

“何かを発明したのが二番目であることよりも、実際に量産できるバージョンであることの方が重要になり得る。”

フェアチャイルド・セミコンダクター共同創業
1957年
プレーナーIC特許出願
1959年
インテル共同創業
1968年
3
Photograph of Jack Kilby James R. Biard · CC BY-SA 4.0

ジャック・キルビー

米国 · 1923〜2005年

1958年にテキサス・インスツルメンツで世界初の動作する集積回路を製作した。トランジスタ、抵抗器、コンデンサを一片のゲルマニウム上に配線し、回路全体が一つの半導体片上に存在しうることを証明した。この発明により2000年にノーベル物理学賞を受賞。

The story

1958年夏にテキサス・インスツルメンツに入社したばかりのキルビーは、まだ休暇日数を得ていなかったため、会社恒例の2週間のシャットダウン中、実験室にほぼ一人残された。彼はその静かな数週間を使い、一片のゲルマニウムから回路全体をどう構築できるかを考え抜き、1958年9月12日、懐疑的な同僚たちに動作するさまを実演した。

“新人で見過ごされていることによる強制的な静けさが、難問にとってまさに必要なものになることがある。”

ノーベル物理学賞
2000年
初の動作するIC実演
1958年9月12日
取得した米国特許数
60件以上
4
Photograph of Gordon Moore Intel Free Press · CC BY-SA 2.0

ゴードン・ムーア

米国 · 1929〜2023年

フェアチャイルド・セミコンダクター、後にインテルを共同創業したが、最もよく知られているのは1965年の雑誌記事だ。チップ上の部品数がほぼ毎年倍になっていると観測し、業界自身がそれを『ムーアの法則』へと変えた――60年かけて達成し続けてきた目標だ。

The story

1965年の『エレクトロニクス』誌の記事で、ムーアはチップの部品数に関するわずか5つのデータ点をプロットし、毎年倍増するという外挿を行った。彼自身はこの予測を10年程度しか持続しないと考えていた。しかしエンジニアと経営陣は、この曲線を単なる観察ではなく達成すべき目標として扱い、その予測に追いつくために数十億ドル規模のファブを何年も前から計画し始めた。ムーア自身は後に、これを物理法則というよりむしろ自己実現的予言だったと語っている。

“業界全体が計画として繰り返す自信に満ちた予測は、現実をそれに合わせて曲げることがある。”

ムーアの法則論文発表
1965年
インテル共同創業
1968年
大統領自由勲章
2002年
5
Photograph of Lynn Conway Charles Rogers · CC BY-SA 2.5

リン・コンウェイ

米国 · 1938〜2024年

1980年にカーバー・ミードと共著で『VLSIシステム入門』を出版し、専門家だけでなく一般のエンジニアが複雑なチップを設計できる体系的な設計手法を作り上げた。また大学が学生の設計を製造できるMOSISシャトルサービスを創設した。

The story

1968年、性別移行の意向を経営陣に伝えたことでIBMを解雇されたコンウェイは、新たなアイデンティティのもとゼロからキャリアを再構築し、最終的にゼロックス・パロアルト研究所にたどり着く。そこでカーバー・ミードとともにチップ設計教育を作り変えた教科書を執筆した。IBMのスーパースカラー型コンピュータアーキテクチャ研究への彼女の初期の、当時無名だった貢献は、数十年後になって初めて公に彼女と結び付けられ、解雇から50年以上経った2020年、IBMは正式に謝罪した。

“アクセスしやすい一冊の教科書は、どんな一つのチップ設計よりも早く何千人ものエンジニアに分野を開くことができる。”

『VLSIシステム入門』出版
1980年
MOSISチップシャトル創設
1981年
IBMの正式謝罪
2020年
6
Photograph of Federico Faggin Intel Free Press · CC BY-SA 2.0

フェデリコ・ファジン

イタリア/米国 · 1941年生

1971年、世界初の商用シングルチップ・マイクロプロセッサ、インテル4004の設計とレイアウトを主導し、フェアチャイルドで発明したシリコンゲートプロセスを適用して量産可能にした。後にジログを共同創業し、そのZ80は初期パーソナルコンピュータ時代の最も売れたプロセッサの一つとなった。

The story

ファジンは1970〜71年に4004のロジック設計と物理レイアウトを主導し、2年前にフェアチャイルドで開発したシリコンゲートプロセスを適用して、設計を一枚のチップに収まるほど高密度にした。完成したダイがファブから戻ってくると、彼はレイアウトの片隅に自分のイニシャル『F.F.』をひそかに刻んでいた――チップ設計者が自らのマイクロプロセッサに署名した広く知られる初期の事例だ。

“設計を量産可能にするプロセス上の革新は、設計そのものと同じくらい重要になり得る。”

インテル4004発売
1971年
シリコンゲートMOSプロセス開発
1968年、フェアチャイルド
ジログ共同創業
1974年
7

ソフィー・ウィルソン

英国 · 1957年生

1985年、アコーン・コンピュータで初代ARMプロセッサの命令セットを設計し、生の速度よりも単純さと低消費電力を優先した。そのRISC設計は、子孫の形で今や世界のスマートフォンの圧倒的多数の中で動いている。

The story

アコーンの小さなチームが専用のチップシミュレーション用ハードウェアを買う余裕もない中、ウィルソンはARM1の命令セットシミュレータを、自身が数年前に設計に関わったBBCマイクロ上で動くBBC BASICで書いた。1985年4月、ファウンドリのVLSIテクノロジーから戻ってきた初のARM1シリコンをチームが接続すると、それは初回で正しく動作し、消費電力があまりに少なかったため、成功よりも設計の欠陥の方がありそうに最初は思われたほどだった。

“最大速度ではなく単純さと低消費電力のために設計することが、何十年も後に市場全体を制することがある。”

初のARMチップ(ARM1)
1985年
ARMベースチップ搭載機器の出荷数
年間数十億台
BBCマイクロ共同設計
1981年
8

ファン・チャンギュ

韓国 · 1953年生

サムスン電子の半導体事業責任者として、2002年に『ファンの法則』を提唱した――メモリチップの密度がムーアの法則の2年ごとよりも速い、毎年倍増するという主張だ。同時にサムスンのフラッシュメモリ部門を率いて競合を抜き、世界最大のNANDフラッシュメーカーへと導いた。

The story

2002年の国際電子デバイス会議で、ファンはサムスンのメモリチップ密度が毎年倍増しているというデータを発表した。数十年前にゴードン・ムーアが説明したロジックチップの2年周期よりも速いペースだった。業界紙はすぐにこれを『ファンの法則』と名付けた。懐疑派は後に、そのペースが数年のうちに鈍化したと指摘したが、この主張はサムスンが東芝を追い抜き世界のNANDフラッシュ市場を主導したのとほぼ同じ時期に、メモリチップのペースを設定する攻めの企業という評判を固めるのに役立った。

“大胆でタイミングの良い技術的主張は、それが成り立たなくなった後でさえ業界の物語を形作ることがある。”

『ファンの法則』提唱
2002年、IEDM
サムスンがNANDで東芝を抜く
2002〜03年頃
後にKT会長
2014〜2017年

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The argument

集積回路発明の主要な功績をキルビーとノイスのどちらが得るべきかは今も議論されている。キルビーは1958年、ゲルマニウムと外部配線を使って先に動作するデバイスを作った。しかしノイスの1959年のプレーナー型シリコン設計は、印刷された金属配線を持ち、実際に量産できるバージョンだった。両社は10年以上にわたり特許紛争を続け、裁判所が功績を分割した。ノイスは1990年に亡くなり、ノーベル賞は死後には決して授与されないため、その功績で2000年にノーベル賞を受けられたのはキルビーだけだった。

ムーアの法則がシリコン物理学に関する発見だったのか、それともサプライチェーン全体が達成に合意した調整目標にすぎなかったのかは、業界史家の間でも議論が続いている。今では多くの歴史家がこれを科学的成果というより経済的・組織的成果と主に位置づけている。

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