證券時報記者 王一鳴AIの計算能力が、半導体産業を再構築する起点となる。近年、ムーアの法則の減速や、単一チップの性能では計算能力の爆発的な需要を満たしにくいことから、世界の産業界は先端パッケージとスーパー・ノードのシステム統合という2つの突破ルートへと進化してきた。こうした背景の中で、EDA（電子設計自動化）、先端パッケージ、半導体製造装置、高速インターコネクト技術など、国産半導体産業チェーン各分野がAI計算能力領域での取り組みを加速している。国内の産業動向に触れた際、芯谋研究 企業部のディレクター 王笑龍は、證券時報の記者に対し、「わが国の半導体産業における自立制御可能戦略がより深く推進されるにつれ、製造プロセスは一定程度制約を受けるものの、国内の産業チェーンは『適度な製程＋先端パッケージ＋システムとエコシステムの最適化』によって、中国の特色ある半導体発展の道を切り開くことができる。これにより、次の新しいAIおよび先進的な計算産業の競争においてわが国が直面する構造的な不利とシステム的なリスクを引き下げられる見通しだ」と述べた。**EDA競争がシステム級統合へシフト**半導体産業の最上流として、EDAの従事者はAIがチップ設計を再構築するという潮流を強く実感している。「マルチチップレットからスーパー・ノードへ、システム級の複雑さは前例がありません。AIハードウェアの分野では、顧客が直面するのは単一チップ設計の課題だけではなく、Chipletの先端パッケージ、異種集積、高帯域幅メモリ、超高速インターコネクト、高効率電源ネットワーク、そしてAIデータセンターのアーキテクチャがもたらすシステム的リスクです。これは、放熱の考慮が不十分で完成機が過熱し反りが発生すること、電源ネットワーク設計の欠陥によりパッケージ接続部が高負荷下でヒューズが飛ぶこと、システム級の信号管理の観点が欠けていて、数千万ドルの試作（テープアウト）だとしても組み立て後に点灯できないことなどを含みます。」芯・半導体の創業者 兼 取締役会長である凌峰は、先日行われた発表会でこう述べた。凌峰は、これらの問題を解決するには、EDAベンダーが「システム級統合と協調（STCO）」という理念を掲げ、計算、ネットワーク、給電、冷却、システム構架において協調設計を実現する必要があると指摘した。グローバルのEDA「三大巨頭」は、真の資金を投じたM&Aによって業界の潮流を検証してきた。2025年には、新思科技が350億ドルで世界最大のシミュレーションEDA企業Ansysを買収し、多物理場のシミュレーション能力を補完し、チップからシステムまでの全ライフサイクルの分析能力を強化した。国内のAIチップメーカーも、エコシステム面で積極的に取り組み投資している。沐曦股份の上級副総裁 兼 首席プロダクトオフィサー 孫国梁は、先日SEMICONフォーラムで、沐曦が統一された自社開発アーキテクチャに基づく、完全なGPU製品マトリクスを構築したと紹介した。AIトレーニング、推論、グラフィックスレンダリング、サイエンティフィック・インテリジェンスなどのシーンをカバーし、自社開発ソフトウェアスタックは主要なエコシステムと全面的に互換性があり、オープンソース・エコシステムの構築推進にも積極的だという。王笑龍の見解では、良好なソフトウェア・エコシステムは、ハードウェアの利用効率向上にとって極めて重要であり、これが国産AIチップの「使える代替」から「自社でうまく使える」段階への進行を加速させる。例えば、DeepSeekや千問などの国産大規模モデルが世に広く浸透した背景には、国産AIチップが利用効率を大きく向上させたことがある。**ハイブリッド・ボンディングが計算能力の中核技術を押し上げる**ハードウェアの面では、AIの大計算能力時代において、単一チップが消費電力、面積、歩留まりの3つのボトルネックに直面する際、先端パッケージは新たな「ムーアの法則」の運搬体となっている。たとえばTSMCのCoWoSでは、世代ごとにより多くのGPU、より大きなHBM（高帯域幅メモリ）、より強力なインターコネクトが統合される。現在、NVIDIAやAMDを含むAIチップの大手各社は、先端パッケージ技術によってAIチップの計算能力を段階をまたぐ形で引き上げている。今年のSEMICONフォーラムで、武漢新芯集積電路股份有限公司の委託製造（ファウンドリ）事業部 市場総監 郭晓超は、産業の最新の潮流について語った。彼は、先端パッケージ市場、特に2.5D/3D領域が急速に拡大しており、業界の主流ソリューションはCoWoS-SからCoWoS-L、SoW、そして3.5D XDSiPへと進化していると述べた。集積規模は拡大を続けており、ハイブリッド・ボンディングは高密度なインターコネクトを実現する鍵であり、計算能力向上の中核技術でもある。そこには工法のブレークスルーだけでなく、設計の方法論、材料、装置が共同で取り組むことが必要だという。国産装置の面では、北方華創はこのほど、12インチ半導体ウエハー・ウエハー（D2W）ハイブリッド・ボンディング装置を発表した。報道によれば、この装置はSoC、HBM、Chipletなどの3D集積全領域において、チップ間インターコネクトに対する極限要求を対象としている。微メートル級の超薄チップの無損傷ピックアップ、ナノメートル級の超高精度アライメント、ボイドのない高品質で安定したボンディングといった重要なプロセス課題を突破し、チップのナノメートル級アライメント精度と高速ボンディングの量産能力のより良いバランスを実現した。さらに同装置は、国内で初めてD2Wハイブリッド・ボンディング装置の顧客側でのプロセス検証を完了したメーカーになったという。拓荊科技もSEMICONフォーラムで3D ICシリーズを投入し、溶融ボンディング、レーザー剥離など複数の新製品を含めた。重点はChipletの異種集積、三次元スタッキング、HBM関連アプリケーションに置かれている。近年、ハイブリッド・ボンディング装置は半導体製造装置の中でも、成長速度が最も速い細分領域になっている。市場コンサルティング会社Yoleの予測では、2030年までにその世界市場規模は17億ドルを超える見込みであり、D2Wハイブリッド・ボンディング装置の年平均成長率は最大21%に達すると見込まれている。ただし、大型半導体製造装置メーカーの関係責任者は、ハイブリッド・ボンディング装置の市場成長は速いものの、アライメント精度、クリーンな環境、反りの許容などの課題にも直面していると指摘している。また、ハイブリッド・ボンディングの異なる用途シーンでは、界面材料の選択に違いがある。SiCN（アモルファス材料）などの誘電体材料と銅の組み合わせにはそれぞれ長所と短所があり、表面形状、粒子制御、ウエハーの反りはボンディングの歩留まりに直接影響する。三次元集積は、産業界の総力での協力に依存する。**スーパー・ノード技術体系のホワイトペーパー発行**AIの計算能力増強のためのもう一つの突破ルートは、スーパー・ノードのシステム統合だ。高速インターコネクト技術により、計算ユニットを単一ノード、ラック（キャビネット）級スーパー・ノード（数百のAIチップ）から、クラスター級スーパー・ノード（数千万のAIチップ）へと拡張する。スーパー・ノードと先端パッケージの組み合わせにより、大量のAIチップ、HBM、高速インターコネクトネットワーク、液冷放熱システムによって構成される「スーパーコンピューター」が生まれる。国内の大手メーカーも、スーパー・ノード分野で革新と実装を進めている。3月26日、中科曙光は中関村フォーラムの年次会合で、世界初の無線ケーブル箱式スーパー・ノード scaleX40 を発表した。従来のスーパー・ノードは、光ファイバーや銅ケーブルによるインターコネクトに依存しており、一般に設置に時間がかかる、運用保守の複雑度が高い、故障ポイントが多いといった痛点があった。scaleX40は直交型の無線ケーブル一次インターコネクト・アーキテクチャを採用し、計算ノードとスイッチノードを直接に差し込める仕組みとすることで、根本からケーブルによる性能損失と運用保守リスクを取り除いた。scaleX40は1ノードでGPUを40枚統合し、総計算能力は28PFlops超。HBMの総メモリ容量は5TB超で、メモリアクセス総帯域幅は80TB/s超となり、高密度の計算能力ユニットを形成し、トリリオン規模の大規模モデルの学習と推論需要に対応する。中科曙光の上級副総裁 李斌は、scaleX40の意義は単なる性能向上にとどまらない。計算能力の提供ロジックを再構築し、計算能力を「エンジニアリングによる構築」から「プロダクト化された供給」へと押し進め、高度な計算能力の使用のハードルと導入コストを大幅に引き下げる点にあると述べた。産業の側面では、3月29日、上海人工智能実験室が、奇異摩尔、沐曦、階跃星辰などAI産業チェーンの川上・川下企業と共同で完成させた『スーパー・ノード技術体系ホワイトペーパー』（以下「ホワイトペーパー」）が正式に発行された。同ホワイトペーパーは、スーパー・ノードの大規模導入を目的に、異種協調が難しい、領域をまたぐスケジューリング効率が低い、エンジニアリングによるデプロイが複雑といった主要な痛点を解決し、産業実務の側から理論的な指針を提供することを狙いとしている。奇異摩尔の見方では、将来のスーパー・ノードの価値は、計算、ストレージ、インターコネクト、スケジューリング、実行時リソースを統一された協調システムのユニットとして組織化できるかどうかに、より多くが表れる。そして、より大きな規模の中でも、高帯域幅、低レイテンシ、高利用率、そして持続可能な拡張能力を維持できるかが重要になる。スーパー・ノードはもはや「より多くの加速チップの組み合わせ」だけではなく、大規模条件下で効果的に協調できるかどうかを決める新型アーキテクチャのユニットである。
AI大算力時代の覇権争いの激化に伴い、国内チップ産業の多方面からの攻勢が加速し、突破を目指す
證券時報記者 王一鳴
AIの計算能力が、半導体産業を再構築する起点となる。
近年、ムーアの法則の減速や、単一チップの性能では計算能力の爆発的な需要を満たしにくいことから、世界の産業界は先端パッケージとスーパー・ノードのシステム統合という2つの突破ルートへと進化してきた。こうした背景の中で、EDA（電子設計自動化）、先端パッケージ、半導体製造装置、高速インターコネクト技術など、国産半導体産業チェーン各分野がAI計算能力領域での取り組みを加速している。
国内の産業動向に触れた際、芯谋研究 企業部のディレクター 王笑龍は、證券時報の記者に対し、「わが国の半導体産業における自立制御可能戦略がより深く推進されるにつれ、製造プロセスは一定程度制約を受けるものの、国内の産業チェーンは『適度な製程＋先端パッケージ＋システムとエコシステムの最適化』によって、中国の特色ある半導体発展の道を切り開くことができる。これにより、次の新しいAIおよび先進的な計算産業の競争においてわが国が直面する構造的な不利とシステム的なリスクを引き下げられる見通しだ」と述べた。
EDA競争がシステム級統合へシフト
半導体産業の最上流として、EDAの従事者はAIがチップ設計を再構築するという潮流を強く実感している。
「マルチチップレットからスーパー・ノードへ、システム級の複雑さは前例がありません。AIハードウェアの分野では、顧客が直面するのは単一チップ設計の課題だけではなく、Chipletの先端パッケージ、異種集積、高帯域幅メモリ、超高速インターコネクト、高効率電源ネットワーク、そしてAIデータセンターのアーキテクチャがもたらすシステム的リスクです。これは、放熱の考慮が不十分で完成機が過熱し反りが発生すること、電源ネットワーク設計の欠陥によりパッケージ接続部が高負荷下でヒューズが飛ぶこと、システム級の信号管理の観点が欠けていて、数千万ドルの試作（テープアウト）だとしても組み立て後に点灯できないことなどを含みます。」芯・半導体の創業者 兼 取締役会長である凌峰は、先日行われた発表会でこう述べた。
凌峰は、これらの問題を解決するには、EDAベンダーが「システム級統合と協調（STCO）」という理念を掲げ、計算、ネットワーク、給電、冷却、システム構架において協調設計を実現する必要があると指摘した。
グローバルのEDA「三大巨頭」は、真の資金を投じたM&Aによって業界の潮流を検証してきた。2025年には、新思科技が350億ドルで世界最大のシミュレーションEDA企業Ansysを買収し、多物理場のシミュレーション能力を補完し、チップからシステムまでの全ライフサイクルの分析能力を強化した。
国内のAIチップメーカーも、エコシステム面で積極的に取り組み投資している。沐曦股份の上級副総裁 兼 首席プロダクトオフィサー 孫国梁は、先日SEMICONフォーラムで、沐曦が統一された自社開発アーキテクチャに基づく、完全なGPU製品マトリクスを構築したと紹介した。AIトレーニング、推論、グラフィックスレンダリング、サイエンティフィック・インテリジェンスなどのシーンをカバーし、自社開発ソフトウェアスタックは主要なエコシステムと全面的に互換性があり、オープンソース・エコシステムの構築推進にも積極的だという。
王笑龍の見解では、良好なソフトウェア・エコシステムは、ハードウェアの利用効率向上にとって極めて重要であり、これが国産AIチップの「使える代替」から「自社でうまく使える」段階への進行を加速させる。例えば、DeepSeekや千問などの国産大規模モデルが世に広く浸透した背景には、国産AIチップが利用効率を大きく向上させたことがある。
ハイブリッド・ボンディングが計算能力の中核技術を押し上げる
ハードウェアの面では、AIの大計算能力時代において、単一チップが消費電力、面積、歩留まりの3つのボトルネックに直面する際、先端パッケージは新たな「ムーアの法則」の運搬体となっている。たとえばTSMCのCoWoSでは、世代ごとにより多くのGPU、より大きなHBM（高帯域幅メモリ）、より強力なインターコネクトが統合される。現在、NVIDIAやAMDを含むAIチップの大手各社は、先端パッケージ技術によってAIチップの計算能力を段階をまたぐ形で引き上げている。
今年のSEMICONフォーラムで、武漢新芯集積電路股份有限公司の委託製造（ファウンドリ）事業部 市場総監 郭晓超は、産業の最新の潮流について語った。彼は、先端パッケージ市場、特に2.5D/3D領域が急速に拡大しており、業界の主流ソリューションはCoWoS-SからCoWoS-L、SoW、そして3.5D XDSiPへと進化していると述べた。集積規模は拡大を続けており、ハイブリッド・ボンディングは高密度なインターコネクトを実現する鍵であり、計算能力向上の中核技術でもある。そこには工法のブレークスルーだけでなく、設計の方法論、材料、装置が共同で取り組むことが必要だという。
国産装置の面では、北方華創はこのほど、12インチ半導体ウエハー・ウエハー（D2W）ハイブリッド・ボンディング装置を発表した。報道によれば、この装置はSoC、HBM、Chipletなどの3D集積全領域において、チップ間インターコネクトに対する極限要求を対象としている。微メートル級の超薄チップの無損傷ピックアップ、ナノメートル級の超高精度アライメント、ボイドのない高品質で安定したボンディングといった重要なプロセス課題を突破し、チップのナノメートル級アライメント精度と高速ボンディングの量産能力のより良いバランスを実現した。さらに同装置は、国内で初めてD2Wハイブリッド・ボンディング装置の顧客側でのプロセス検証を完了したメーカーになったという。
拓荊科技もSEMICONフォーラムで3D ICシリーズを投入し、溶融ボンディング、レーザー剥離など複数の新製品を含めた。重点はChipletの異種集積、三次元スタッキング、HBM関連アプリケーションに置かれている。
近年、ハイブリッド・ボンディング装置は半導体製造装置の中でも、成長速度が最も速い細分領域になっている。市場コンサルティング会社Yoleの予測では、2030年までにその世界市場規模は17億ドルを超える見込みであり、D2Wハイブリッド・ボンディング装置の年平均成長率は最大21%に達すると見込まれている。
ただし、大型半導体製造装置メーカーの関係責任者は、ハイブリッド・ボンディング装置の市場成長は速いものの、アライメント精度、クリーンな環境、反りの許容などの課題にも直面していると指摘している。また、ハイブリッド・ボンディングの異なる用途シーンでは、界面材料の選択に違いがある。SiCN（アモルファス材料）などの誘電体材料と銅の組み合わせにはそれぞれ長所と短所があり、表面形状、粒子制御、ウエハーの反りはボンディングの歩留まりに直接影響する。三次元集積は、産業界の総力での協力に依存する。
スーパー・ノード技術体系のホワイトペーパー発行
AIの計算能力増強のためのもう一つの突破ルートは、スーパー・ノードのシステム統合だ。高速インターコネクト技術により、計算ユニットを単一ノード、ラック（キャビネット）級スーパー・ノード（数百のAIチップ）から、クラスター級スーパー・ノード（数千万のAIチップ）へと拡張する。スーパー・ノードと先端パッケージの組み合わせにより、大量のAIチップ、HBM、高速インターコネクトネットワーク、液冷放熱システムによって構成される「スーパーコンピューター」が生まれる。
国内の大手メーカーも、スーパー・ノード分野で革新と実装を進めている。3月26日、中科曙光は中関村フォーラムの年次会合で、世界初の無線ケーブル箱式スーパー・ノード scaleX40 を発表した。従来のスーパー・ノードは、光ファイバーや銅ケーブルによるインターコネクトに依存しており、一般に設置に時間がかかる、運用保守の複雑度が高い、故障ポイントが多いといった痛点があった。scaleX40は直交型の無線ケーブル一次インターコネクト・アーキテクチャを採用し、計算ノードとスイッチノードを直接に差し込める仕組みとすることで、根本からケーブルによる性能損失と運用保守リスクを取り除いた。
scaleX40は1ノードでGPUを40枚統合し、総計算能力は28PFlops超。HBMの総メモリ容量は5TB超で、メモリアクセス総帯域幅は80TB/s超となり、高密度の計算能力ユニットを形成し、トリリオン規模の大規模モデルの学習と推論需要に対応する。
中科曙光の上級副総裁 李斌は、scaleX40の意義は単なる性能向上にとどまらない。計算能力の提供ロジックを再構築し、計算能力を「エンジニアリングによる構築」から「プロダクト化された供給」へと押し進め、高度な計算能力の使用のハードルと導入コストを大幅に引き下げる点にあると述べた。
産業の側面では、3月29日、上海人工智能実験室が、奇異摩尔、沐曦、階跃星辰などAI産業チェーンの川上・川下企業と共同で完成させた『スーパー・ノード技術体系ホワイトペーパー』（以下「ホワイトペーパー」）が正式に発行された。同ホワイトペーパーは、スーパー・ノードの大規模導入を目的に、異種協調が難しい、領域をまたぐスケジューリング効率が低い、エンジニアリングによるデプロイが複雑といった主要な痛点を解決し、産業実務の側から理論的な指針を提供することを狙いとしている。
奇異摩尔の見方では、将来のスーパー・ノードの価値は、計算、ストレージ、インターコネクト、スケジューリング、実行時リソースを統一された協調システムのユニットとして組織化できるかどうかに、より多くが表れる。そして、より大きな規模の中でも、高帯域幅、低レイテンシ、高利用率、そして持続可能な拡張能力を維持できるかが重要になる。スーパー・ノードはもはや「より多くの加速チップの組み合わせ」だけではなく、大規模条件下で効果的に協調できるかどうかを決める新型アーキテクチャのユニットである。