弊社AndGoはいわゆるハードウェアウォレットに類するデバイスを製造しているのですが、最近困ったことに主要部品であるマイコンとよばれる半導体チップが手に入らない問題に出くわしました。替えの効かない大事なものが入手待ち1年ですといわれ、世界中探しても本当に在庫がないんです。ゲーム機のPS5が品薄なのは半導体不足が原因だよ、と小耳に挟んではいましたが、まさか自分事になるとは思ってもいませんでしたので衝撃でした。

今回は、この半導体不足問題について取り上げてみようと思います。意外なほど皆さんにとっても身近な問題になっているようです。

何が起きているか

昨年後半くらいから世界的に様々な分野で半導体不足が叫ばれるようになりました。例えば、

- ゲーム機 → SonyのPS5が常に品薄

- モバイル機器 → Appleの次世代製品がなかなか発表されない

- ビットコイン → マイニング装置が手に入らない

といったことが半導体不足を理由に起きているようです。

ここ1ヶ月のニュースでも、

- 「ホンダ、新車納期1年超えも 半導体不足が販売にも影」日本経済新聞 2021年9月19日

- 「半導体不足 酸素濃縮装置にも影響」NHK 2021年9月6日

といった見出しが並びます。

医療機器の問題はコロナ禍で暮らす私たちにとっても大変気になる問題ですね。

2021年3月とちょっと古い記事ですが、各半導体メーカーにおけるリードタイムが一覧になっていました。

https://www.cnx-software.com/.../semiconductors-lead.../

製品ごとに実際はずれるものですが、こう一覧になっていると深刻さが伝わってくるかと思います。

なぜこうなったか

1つには半導体製造に関する構造的な問題が一因にあります。

半導体生産というのは、規模の経済性がとてもある分野で、生産量や生産規模を高めることで単位あたりのコストが低減されます。

大規模な市場のあるデータセンター、スマートフォンなどのニーズに支えられる形で、現在の半導体生産技術はとんでもなく先鋭化し大規模化しました。

そのため、がっつり工場に投資、工場が稼働、製品としてのチップが出荷される、までの一連のフローが数年単位のサイクルで回ります。

常に先読みをした投資と最先端の製造プロセスを追求する必要があり、日経の記事によると、TSMC等主要10社の2021年度設備投資額は前年度比3割増の12兆円にのぼるそうです。

https://www.nikkei.com/article/DGXZQOGR07DT10X00C21A9000000/

さて、こんな感じで小回りが利かない構造なのですが、電気自動車の台頭など半導体を欲する製品カテゴリーは増加の一途を辿っています。そこにコロナ禍という追い打ちも被さり、思うように製造できないことも一因として加わりました。

その他にも、

- 米国のHuawei制裁が引き金になり、中国企業が余剰在庫の確保に走っている

- 2021年2月テキサス州を大寒波が襲い大規模停電が発生、複数の企業の工場が被害を受ける

- 2021年3月 日本のルネサスエレクトロニクスで火災が発生、被害を受ける

- 台湾が過去57年で最もひどい干ばつに襲われ、半導体製造に必要な水が不足している

といった様々な関連ニュースも報道されていますね。

これらの結果、めちゃくちゃ半導体不足になっている、ということのようです。

また、ちょっと違った要因としてストライキがあげられます。主要マイコンメーカーのSTMicroelectronics社においては、昨年末にフランスの工場で大規模ストライキが5週間ほど実施されたとのことです。

https://www.eenewseurope.com/.../strike-calls-continue...

工場は一度止まってしまうと再稼働させるのにも時間がかかります。そのため、こちらだけでも1年以上影響のある話だったりします。

ST社のチップは医療機器、家電から金融まで様々な分野で利用されており、このストライキの影響範囲はとても大きいです。

ビットコインへの影響

実は、Ledger Nano SやTrezorなど主要ハードウェアウォレットもST社のチップを利用しています。

過去コラム 【2021/05/26】Trezor Oneの電子回路基板

Trezor Oneの電子回路基板
はじめまして。こんにちは。AndGoのハードウェア開発を行っている片山と申します。僕からはハードウェアウォレットなどハードウェアに関連した記事をご提供していきたいと考えています。 幼少の頃から機械の分解が大好きで,ここ1ヶ月で分解したものは,Jade,液晶ディスプレイ,M5Paper,モバイルバッテリー,ACアダプタなどです。皆様からも「〇〇を解析してほしい!」「○○の中身ってどうなっているの?」のようなリクエストがあれば是非お寄せいただきたいと思います。 今回は第1回目に相応しいTrezor Oneの中身を紐解いていきたいと思います。 ハードウェアを知ることで,本当にそのウォレットを安…

でも触れていますね。

在庫のはけた来年あたりにこれらのハードウェアウォレットも品不足になるかも知れませんね。

また、最近ビットコインの世界ではラズベリーパイを使ってフルノードを自宅で建てるブームが起きています。

こうしたホビーで使われるラズベリーパイですが、こちらも最近までは店舗、問屋に在庫があったようですが9月に入ってあからさまに在庫切れが目立ち始めました。

どうやらここにも影響が出てきたようです。

ラズベリーパイはBroadcomのチップを使っており、こちらは台湾TSMCに生産を委託しています。TSMCは圧倒的に高度な製造技術を持っている会社で、本来ライバルであるはずの米インテルですら提携することを最近発表しました。

憶測とはなりますが、みんなが限られたキャパシティを取り合っている状況の余波で息切れを起こしているのかも知れません。

ちなみに、ラズベリーパイと類似する商品を提供しているPINE64も半導体不足を嘆いていますね。

https://twitter.com/thepine64/status/1370094160338948097...

半導体不足にまつわる深刻な問題

半導体が不足すると、新製品がなかなか発表されない、新車の納期が遅くなる、といった問題がでてくることは比較的想像しやすい影響かと思います。より深刻な問題として、偽物チップの流通があげられます。

いわゆる粗悪品ですね。

身近なところですと、Amazonで偽チップなSDカードをつかまされた、なんて話があります。「Amazon SDカード 偽物」でググると検索結果が55万件もあり、かなり一般的な被害なようです。

偽チップでも手に入ればいいじゃん安ければいいじゃん、と思われるかもしれませんが結構問題ありだったりします。

- 読み書きスピードが極端に遅い

- すぐ壊れる

- そもそも容量が小さい

といった影響があり、下手すると規格外の動作をされたために利用するPC、カメラ側が壊れる場合もあり得ます。

こうしたSDカードのような偽チップが医療機器などで使わているかも知れないと考えると、ちょっと恐ろしくなりますね。

その他、半導体不足の状況に乗じて、情報を窃盗する機能を搭載した偽チップが流通する可能性もあり得ます。技術としては確立されており、こうした目的のチップを搭載した充電ケーブルが堂々と売られていたりもします(あくまで研究目的のセキュリティ商品です)。

https://shop.hak5.org/products/o-mg-cable-usb-c

さて、こうした偽チップの話にリアリティをもたらす話題として最近こんな記事を見つけました。

OKIが半導体の真贋判定・信頼性試験サービスを始めるという発表です。

https://www.oki.com/jp/press/2021/06/z21022.html

このように、偽チップ対策サービスがビジネスになると踏む会社がでてきている事実は、何よりのリアリティある話かと思います。

写真の説明はありません。