2024年6月7日

「２nm(ナノ)の世界」 #11

世界最先端の半導体、その回路幅はなんと2nm（ナノ）だそうです。
これがどのくらいすごいかというと、インフルエンザウィルスが約100nmですから、その50分の1 ？？
原子レベルの単位で、もはやよくわかりません（笑）
当然、触ることも目で見ることも確認することもできません。
そのような微細なものを、人類は人の手で作ることができるようになりました。

半導体とは、導体と絶縁体の中間の性質をもつものです。
電気信号を送ることで意図的にスイッチのon/offができます。
みなさんも、「シリコンウェハ」という言葉を聞いたことがあるかもしれません。
半導体の原料となるシリコンは、天然資源として自然界に多く存在します。
そのシリコンの珪石を高純度化し薄くスライスしたものがシリコンウェハです。
この上に、電子回路を焼き付け（露光）、カット（ダイシング）したものがICチップ（いわゆる半導体）です。

スマホやPC、テレビやゲーム機、冷蔵庫やエアコン、産業機械やデータセンターのサーバーなどあらゆる電気製品や電子機器にこのICチップが使われています。
昨今、ChatGPTが登場し生成AIにトレーニングさせるため、ICチップの需要が大きく伸びています。
また、コロナ渦で急増したテレワークにより、ITにかかる情報通信量や電力消費が急激に増えています。

みなさんのPCやスマホも、使っているうちに熱くなった経験はありませんか？
これは、半導体ががんばって電気を通しているからです。
時々、ご自身のスマホを褒めてやってください（笑）
実は、近い将来そのようなことが懐かしくなるかもしれません。

光半導体を次世代の通信基盤として利用する構想が始まっています。
既存の電気信号で通信する半導体ではなく、光を使いこれまでの通信の限界を超えて、高速で大容量の通信を実現させることで、豊かな社会を創るという構想です。
国策として、2030年頃の実現を目指して研究開発が続けられています。
経済産業省が、この次世代のインフラ構想に450億円以上の資金を援助することを決めました。

光半導体になれば、電力効率は現在の100倍（低消費電力）、伝送容量は125倍（大容量高品質）、低遅延1/200の通信が実現されます。
通信にゆらぎがなくなり、よりリアルタイムに近い感覚で、スーパードクターによる遠隔手術や、完全自動運転（他車の速度検知予測）などが実現します。
PCを使っている時に通信が途切れてクルクルしたり、ゲームをしていてカクカク動いたり、アレが無くなるというわけです。
当然、電気通信ではないので熱を持つこともなく、消費電力を極端に抑えることができ地球温暖化の抑制にも貢献するというわけです。
未来の世界を想像するだけでワクワクしてきますね!!

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