【ハイテク株投資家必見!?】半導体はいつまで伸びる??なぜ『微細化』するのか、メリットを解説!!

投資

こんにちはラボサラです

 

私は、株式投資の約40%「ハイテク株」に投資しています。

「半導体・ハイテクが今後も伸びる!大丈夫だ!!NASDAQ100に投資しよう!!」と、思っている人も多いのではないでしょうか?

おっしゃる通り、今後は「従来のハイテク産業」だけでなく、自動運転技術など「新たなハイテク分野」で、大量の半導体が必要とされています。

 

半導体の技術進歩と切っても切り離せないワード・・・

それが 半導体の『微細化』 です。

半導体の『微細化』について理解を深めることで、自身の投資戦略に生かすことができます!

 

この記事の構成は以下の通り

【ハイテク株投資家が知っておくべき】半導体の微細化メリットを解説・具体的な注目株紹介
 ・半導体の『微細化』   :半導体微細化のメリットがわかります
 ・近年の『微細化トレンド』:今後の微細化トレンドがわかります
 ・まとめ         :本記事の内容をすぐ確認できます

※ハイテク株・半導体銘柄に投資する判断材料になるかもしれません

 

こんな方に読んでいただきたい

・半導体の今後を知りたい人
・NASDAQ100などハイテク株に投資している人

 

それでは、本題に入っていきましょう!

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半導体の『微細化』

そもそも半導体とは?

そもそも半導体ってナニ??
パソコンとか携帯電話に入っている何か??

半分「正解」、半分「間違い」です

半導体とは、一定の電気的性質を備えた物質です。

物質には電気を通す「導体」と、電気を通さない「絶縁体」とがあり、半導体はその中間の性質を備えた物質です。

また半導体とは、トランジスタ、ダイオードなどの素子単体(ディスクリ-ト半導体部品)や、トランジスタ等で構成される回路を集積したIC(集積回路)を総称したものを示すことも多くあります。

日立ハイテクHPより引用

つまり、半導体は『導体と絶縁体の中間の物質』を指します

  • 導体 :電気を通す(金属など)
  • 半導体:電気を流したり流さなかったりする(シリコンなど)
  • 絶縁体:電気を通さない絶縁体(ゴムなど)

 

半導体の何がすごいかというと、

『意図的に』電気を流したり、止めたりできる!

 

銅線のように、タダ電気が流れるだけではデータを溜めたり、演算したりはできません。

半導体特有の「電気を操作できる特性」を利用して作ったのが、

多くの人が思い浮かべる「半導体」:集積回路(演算するCPUや記憶媒体のメモリなど)

 

今や半導体は、身の回りの多くのものに使われている

半導体が使われるところ(具体例)

  • スマホ
  • パソコン
  • テレビ
  • エアコン
  • 洗濯機
  • 冷蔵庫
  • 自動車
  • 電車
  • LED電球

今や、半導体無しでは生活が出来ません。

 

もっと詳しく知りたい方は、こちらの本がおすすめ:よくわかる半導体


 

半導体の『微細化』とは?

 

紹介している本にも『微細化』と大きく書かれているけど、

『微細化』って何なの??

『微細化』すると、何か良いことあるの??

 

半導体の最重要ワード『微細化』に気付きましたね!

まず、1つ目の「微細化ってなに??」から説明します

半導体の『微細化』とは、言葉通り『小さくすること』

もう少し、詳しく言い換えると、

半導体の構成する『配線と配線の幅を小さくし、素子そのものを小型化すること』

 

みなさんがイメージしやすいよう『半導体の微細化』によって、

大きく変化した『携帯電話』を具体例として見てみましょう

<半導体の進化>

1980〜1990年台:ショルダーフォン2021年現在:スマートフォン
重量:約 3 kg重量:約 200 g

出典:image.itmedia.co.jp

iPhone 12 ProまたはiPhone 12 Pro Maxを購入 - Apple(日本)

出典:apple.com

30年で携帯電話は、大きく進化しましたね。

この進化を可能にしたのが、チップそのものを小さくする『半導体の微細化』です。

 

半導体『微細化』のメリット

二つ目の質問

『微細化』のメリットについて解説します

 

半導体の『微細化』するメリットは、大きく2つです

・コストダウン
・性能向上

それぞれについて解説します。

1. コストダウン

半導体メーカー各社が『微細化』を進める大きな理由が『コストダウン』です

 

微細化によって、1つの原材料(ウエハ)から取れる製品チップの数が増加します

つまり、

製品チップ1枚当たりの原材料(ウエハ)費用が安くなる=コストダウン

 

<微細化によるコストダウンの例>

出典:EDN Japan

左:ウエハ1枚から49個のチップが取れる

(微細化で50%の縮小できると・・・)

右:ウエハ1枚から220個のチップが取れる

⇨同じ原価(加工費)でチップが、増えれば増えるほど、コストダウンに繋がりますね

 

2. 性能向上

性能向上については、3つに分けて解説します

性能向上の3種類
①小型化
②処理速度
③消費電力

 

<小型化>

微細化が進むことで、チップそのものが小さくなります。

その結果、iPhoneといった製品自体を小型化することができるようになります。

 

また、半導体を小型化することで、特定の面積に乗せられるチップ数を増やすことができます。

つまり、小さくなった分、チップを増やすことで性能向上することができます。

 

<処理速度>

続いて、処理速度向上のメリットについて、解説します

 

微細化されることで、1つのチップを電気が通る距離が短くなります。

これが、処理速度向上に大きく寄与します!

電気が流れる距離・・・処理速度・・・

電気って一瞬で流れるのじゃないの??

もちろん、人間が知覚できるような速度ではありません。

しかし、光や熱と同じように、電気にも流れる速度があります

(専門的には移動度という)

つまり、微細化を進め、

電気が流れる距離が短くなればなるほど、電気が流れる時間が短くなり、処理速度は上がります。

 

<消費電力>

なんで??

チップが小さくなると、消費電力が小さくなるのかしら?

中学校で習う『ジュールの法則』がポイントです

ジュールの法則??中学校で習ったかしら・・・

そんな昔のこと覚えてないわ

ジュールの法則:発熱量は、電流・電圧・時間に比例する(発熱量=電流×電圧×時間)

 

先ほど、『電気が流れる距離が短くなる』と説明しました

速度が一定とすれば、距離が短くなるほど・・・時間が短くなります

 

つまり、

微細化を進めれば進めるほど、発熱量(消費電力)を小さくすることができます

 

 

これだけ覚えれば大丈夫!!

色々と、微細化のメリットを解説してきましたが、これだけ理解できれば大丈夫です!

『コストダウンもでき・性能も上がる』から各社必死に微細化を進めている!!
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『微細化』トレンドと注目個別株

近年の『微細化』トレンド

良いこと尽くめな『微細化』を突っ走る最先端半導体メーカーは3社あります

・TSMC(台湾)
・Samsung(韓国)
・Intel(米国)

Intelが微細化競争から脱落しつつある

2015年ぐらいから、誰もが「Intel入ってる」で知っている

Intelが、微細化競争に遅れを取りはじめ、2年ほど技術開発が遅れています。

 

IntelのCPUを使い続けていた「Apple」は、

2020年 独自設計した『M1チップ』をTSMCの最先端工場で製造に切り替えた

TSMCの最先端技術によって微細化の恩恵を受け、
みなさんご存知の通り『M1チップ』は大幅な性能UPを達成しました

 

今後は、より一層「TSMC」と「Samsung」が微細化競争を引っ張る

Intelの微細化競争からの脱落を受け、「TSMC」と「Samsung」の一騎打ちになると考えられます。

新規参入が難しい理由:半導体製造には巨額な投資が必要

2021年度の設備投資額(予想)

  • TSMC   :280億ドル(約2.9兆円)
  • Samsung  :280億ドル(約2.9兆円)
  • intel    :200億ドル(約2.1兆円)

半導体を製造するための施設・装置は、年々巨額になりつつあります。

ちょっと技術力がある企業では、資金を確保することができず、そもそも太刀打ちできないのが現状です。

 

また、TSMCの微細化は『2025年までスケジュール化』され、公表してます。

この先5年分に関しては、すでにシーズがあり、何かしらの技術的な打開策がある可能性が高いです。

 

つまり、

あと5年は少なからず微細化は続き、その後も検討され続ける

と予想します。

 

注目の半導体銘柄

※投資は自己責任でお願いします

TSMC:世界最大のファンドリメーカー

やはり外せないのが、TSMCです。

特徴①:委託を受けて、半導体チップを生産する企業(ファンドリ)
特徴②:微細化技術で最先端

なぜSamsungではなく、TSMCをオススメする理由

  • TSMCの方がやや1歩リードしている
  • Samsungは携帯など様々な事業をしている(≒ファンドリー専門じゃない)

例えば、AppleがSamsungにチップ製造を外注すると、ライバル会社に技術を盗まれかねないです

そのため、受注生産専門のTSMCの方が、今後も成長が期待できます。

ASML:微細化に必須な技術を「世界で唯一」持つ半導体製造装置メーカー

もうひとつオススメの銘柄が「ASML」です

特徴①:「世界で唯一」微細化に必須な装置(EUV露光装置)を作れる高い技術力
特徴②:独占している装置(EUV露光装置)がバカ高い(1台200億円以上)

微細化に必須な装置(EUV露光装置)は、今後も出荷台数が売り上げ予想です。

さらに

今後は、TSMC・Samsungだけじゃない!さらなる伸びが期待できます!!

今後は、「諦めないIntel」「中国の半導体メーカー」「メモリの1種であるDRAM」も、ASML手掛けるEUVを導入すると言われています。

  • Intel(米国):TSMCとSamsungに追いつけるか!?
  • SMIC(中国):現状は米中摩擦が課題で購入できないが、今後は??
  • Micron(米国):DRAM(メモリ)企業から頭ひとつ抜けることができるか!?
  • SK Hynix(韓国):Intelのメモリ事業買収で波に乗る。DRAMで世界トップなるか??

まとめ

微細化のメリットは2つ

・性能UP:電気が流れる距離が短くなり、速度UP≒性能UP
・コストダウン:1枚のウエハから取れるチップの数が増える≒収益性向上

 

「TSMCの開発スケジュールにも2025年まで描かれている」ことから、今後5年は半導体の微細化が進むと予想しています。

 

微細化に伴い、今後も成長が見込まれる『ラボサラ注目企業』は2つ

・TSMC:世界最大のファンドリメーカー
・ASML:微細化に必須な技術を「世界で唯一」持つ半導体製造装置メーカー

 

今後も情報収集しつつ、トレンドを見極めて、

半導体に投資すべきなのか判断しながら、資産運用していきたいと思います。

 

以上

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