なぜ、今、ＡＩが話題になっているのか

ムーアの法則に象徴される CPU高性能化は限界に近づいているので、AI deep learning を武器にして、開発中のEUV微細CPUの投資回収を目指すのではないかという仮説です。CPUの開発は利益が必要です。

現在のMicrosoft OSのサポートは、intel coreシリーズ第五世代以降です。
Windows のプロセッサの要件 [アーティクル]2023/02/22

第5世代14nmプロセスルールで仕切ると、Microsoftの売上6割を占めているクラウドの構成に、レガシーが含まれないため、ランサムウエアやサイバー攻撃に備えやすくなります。古い構成はアタックにさらされる時間が長いため、突破点になりやすくなります。10年前のCPUは、10年間の攻略スキルが蓄積されています。

クラウドは、企業向け集中管理したデータセンターに、PCをネットワークで接続して動作するもので、アタックやダウン時に、空いているサーバーに差し替えて中断時間を短く済ませることができます。

今後予定しているEUV露光処理を使った微細半導体は、Ｘ線付近の13.5nm波長紫外線を使うため、真空中でなければ使えず、レンズ集光ができず、反射板で集光させます。複数の反射板で１％まで効率が落ちるので、稼働時に1000kWの電力が必要になるため、コストに跳ね返ります。

更に2nmを想定すると、電力消費量だけでなく、歩留まりの低下や処理工程コストにより、価格高騰に跳ね返ってきます。このコスト回収のためには販売不振にできないため、より付加価値ある半導体を設計しなければなりません。

よく、日の丸半導体は40nm～28nmが限界なのでオワコンという言い方を耳にしますが、これはPCやスマホの高性能汎用CPUで比較した場合であって、自動車用や電力系はTronOS RISC（構造を簡素化でき低電力）を使い、実績ある、低コスト半導体や、SiCディスクリート パワー半導体を使用します。これはシステム設計者が顧客認定により、サプライチェーンを決めるため、最終商品ブランドの需要を反映したものです。

ちなみに習近平政権の打ち立てた中国製造2025は、インテル、アップル、トヨタに並ぶ企業を40％に引き上げるために、政府が膨大な補助をするというものですが、徹底的にバイデン政権によって、サプライチェーン全般に攻撃されています。投資とダンピングを使えば、中国の意思次第なので、案外と無視できません。あまり過小評価はしたくないところです。

無償OS LINUXに ブラウザAPIを搭載したものがAndroid。これに管理者権限付与し、サポート期間制限を設けたChromebookが、教育やシンクライアントに使われ始めた場合、仕様を満たす価格勝負の入札で強く、軽量でバッテリー時間が長い特徴があります。簡単な構造のオンボード構造のため、低コスト製造が可能です。

Windows11ではMeltdown と Spectre非対応機種をサポートから外し、機種の更新が進みました。個人ユーザーでは、あまり感じませんが、ランサムウエアの被害額が大きいため、古いPCを惜しむと、かえって被害が甚大になってしまいます。

しかし、ChromebookやLinux との価格差が大きくなると、最先端のCPUである必要がないので、処理能力に見合った付加価値を付けねば売れません。そこで、ビッグデータ処理を得意とするAI Deepleraningを投入する時期に入りました。

Windows12は、新たなCPUにより性能向上を図り、微細化CPUの能力を引き出すために、AI Deeplearningを投入する予定です。

AIは無数のデータを、ニューラルネットワークのノードにより計算して結論を出すために、AVX512拡張命令による連続処理を行います。512ビットのレジスタ長処理は、普通の使い方ではないので、数量を絞って価格が引き上がるため、個人向けではないかもしれません。

webマーケティングを始め、プログラミング、市場ニーズマーケティングも作れるし、ビルにカメラ設置して、年齢層、性別、年齢、服装を時間帯分析して、流行を調べることもできます。道ばたで椅子に座って、カウンタをカチカチしてる調査も代替できます。

 Intel deep learning boost PDF資料より

これ以上微細化できるのでしょうか。

プロセスルールを小さくして高速化すると、発熱限界に達するため、コストが見合えば超伝導配線を使う可能性があります。これを実現するのがレアアースです。

レアアースは、電子がｆ軌道という特殊な形のため、電気・磁気的に特殊な性質があります。たとえばネオジムやサマリウムは電子軌道により強い磁気を持ち、超伝導に適した他の元素を使えば、高速処理半導体になる可能性があります。

量子コンピューターも含めて、まだ実験室レベルの技術です。

 元素ごとの電子軌道