第13章: 水平分業の地図 — ファブレス・ファウンドリー・IDM・OSAT
1987 年、台湾。
56 歳になっていた 張忠謀 (モリス・チャン) が、政府の要請でひとつの会社を立ち上げた。
名前は 「台湾積体電路製造 (TSMC)」。
「自社製品を持たず、他社の設計だけを作る工場」
当時誰も信じなかったこのモデルが、30 年後に世界を握る。
NVIDIA も Apple も AMD も Qualcomm も ── 設計図を TSMC に渡せば、最先端の半導体が出来上がる時代。
本章では、この 水平分業 の地図を一気に描く。
13.1 かつての半導体 ── 垂直統合のIDM
1980 年代までの半導体企業は、ほぼすべて IDM (Integrated Device Manufacturer) だった。
IDM とは、
- 設計 (Design)
- 製造 (Fabrication = Fab)
- 後工程 (Assembly & Test)
- 販売
を全部自社で行う企業のこと。
代表例：
| IDM | 国 | 当時の主力製品 |
|---|---|---|
| Intel | 米 | CPU |
| AMD（旧） | 米 | CPU、ロジック |
| Texas Instruments | 米 | 各種 |
| Motorola | 米 | 各種 |
| NEC | 日 | DRAM、ロジック |
| 東芝 | 日 | DRAM、NAND |
| 日立 | 日 | DRAM、ロジック |
| 三菱電機 | 日 | 各種 |
| Philips（旧） | 蘭 | 各種 |
| Siemens | 独 | 各種 |
垂直統合が当然だった理由はシンプル：自分の工場でしか、自分のチップは作れなかったから。 製造装置・材料・プロセス技術が、各社で独自仕様だった時代だ。
13.2 ファブレスの登場 ── 設計だけに集中する
1980 年代後半、新しいタイプの企業が現れる。 「工場を持たず、設計だけする半導体企業」── これが ファブレス (Fabless) だ。
最初期のファブレスは：
- Qualcomm (1985 創業)
- Xilinx (1984 創業、FPGA)
- Altera (1983 創業、FPGA)
- NVIDIA (1993 創業)
- Broadcom (1991 創業)
設計だけに集中することで、製造設備への巨額投資を回避でき、革新的なチップ設計を高速に出せた。 これが意味を持つには、工場を貸してくれる相手 (ファウンドリー) が必要だった。
13.3 ファウンドリー ── 製造だけに集中する
ファブレスを成立させた相方が、ファウンドリー (Foundry) だ。
「自社設計の製品を持たず、他社の設計を製造する」専業企業。 これを世界で初めて純粋型として成立させたのが、1987 年創業の TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) だった。
TSMC 創業者 モリス・チャン の経歴がそのまま業界史になっている。
TI で 25 年、ジェネラル・インスツルメンツの副社長を経て、56 歳で台湾政府の招きに応じて TSMC を創業。
「設計と製造を分業すれば、設計だけする会社が次々生まれ、製造が需要を吸収できる」 という洞察は、当時誰も信じなかった。
ファウンドリー業界の現在（2024 年、ロジック半導体ファウンドリー市場シェア）：
| 会社 | 本社 | シェア |
|---|---|---|
| TSMC | 台湾 | 約 62% |
| Samsung Foundry | 韓 | 約 11% |
| SMIC | 中国 | 約 6% |
| UMC | 台湾 | 約 5% |
| GlobalFoundries | 米 | 約 5% |
| その他 | 約 11% |
最先端ロジック（5nm 以下）に限ると TSMC のシェアは 90% 超。 Samsung が一部、Intel Foundry が新規参入を狙う、というのが現状。
13.4 OSAT ── 後工程だけに特化する
ファウンドリーで作られたウェハーは、OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly & Test) と呼ばれる後工程専業企業に渡される。
主要 OSAT：
| 会社 | 本社 |
|---|---|
| ASE Technology | 台湾 |
| Amkor Technology | 米国 |
| JCET | 中国 |
| Powertech (PTI) | 台湾 |
| Tongfu Microelectronics | 中国 |
ただし、AI GPU 向け先端パッケージング (CoWoS など) は TSMC が直接やる場合が多く、OSAT の領域は伝統的なパッケージングと、汎用品の組立・テストに集中している。
13.5 ファブレス・ファウンドリー・IDM・OSAT ── 一枚の地図
ここまで出てきた業界モデルを 1 枚にまとめる。
ニュースで企業名を聞いたら、まずこの地図のどこに置くかを判定すると、話が見通せる。
13.6 なぜTSMCが世界を握ったのか — モリス・チャンの賭け
TSMC がここまで強い理由は、ひとつの単純な事実に集約される：
TSMC は 「設計者の最大の友」 であることに 30 年間徹底した。
- 顧客の設計と競合する自社製品を持たない
- 最先端プロセスを最も早く提供する
- 顧客機密を絶対に漏らさない
- 顧客に合わせて柔軟にプロセスをカスタマイズする (Apple 専用ノードなど)
これにより、世界中のファブレスが TSMC に依存し、依存が依存を呼ぶ正のフィードバックが回った。
そして決定的だったのが、最先端プロセス開発に毎年 400 億ドル以上の設備投資 を続けてきたこと。 これに追いつけるのは、世界で Samsung と Intel くらいしかいない。
TSMC は単なる「製造会社」ではなく、最先端プロセスの研究開発機関 でもある。 ASML、TEL、AMAT、Lam、KLA、Synopsys、Cadence などのエコシステム企業と TSMC が二人三脚で技術を進めている。
13.7 NVIDIA、Apple、Qualcomm ── ファブレスの巨人たち
現在のファブレス上位は、すべて時価総額世界トップクラスの企業：
| 会社 | 2024 年売上規模 | 強み |
|---|---|---|
| NVIDIA | 約 800 億ドル超 | AI GPU 独占 |
| Broadcom | 約 500 億ドル | ネットワーク、AI ASIC |
| AMD | 約 230 億ドル | CPU + GPU + AI |
| Qualcomm | 約 360 億ドル | スマホモデム、RF |
| Apple | （自社使用） | A/M シリーズ SoC |
| MediaTek | 約 160 億ドル | スマホ SoC |
Apple は 自社用にしか売らない 異色のファブレス。それでも年間出荷量は世界最大級。
13.8 IntelとSamsung ── IDMの行方
Intel は最後に残ったロジック半導体 IDM だった。だが 2010 年代以降、製造プロセス開発でつまずき、TSMC に 3 〜 4 世代 の差をつけられた。
そこで Intel は 「IDM 2.0」 と呼ぶ転換戦略を発表（2021 年）：
- 自社製品 (Intel 18A、14A) は引き続き自社製造を強化
- Intel Foundry として外部顧客にも製造を提供
- 一部の自社チップは TSMC に外注 する（ハイブリッド戦略）
- EUV / High-NA EUV に積極投資
つまり Intel は IDM のまま、自社ファウンドリーも兼務する 戦略に変えた。 2024 年に Intel Foundry を子会社化し、外部顧客の獲得を急いでいる。
Samsung は メモリ部門（IDM）+ ファウンドリ部門 の二刀流。 Galaxy 用 Exynos SoC も自社設計・自社製造の IDM 型。
業界の本音： Intel Foundry が立ち上がるかは、まだ誰にも分からない。
顧客信頼の蓄積には数十年かかる。Apple や NVIDIA が Intel に発注する日は来るのか。
13.9 中国 SMIC、AI ファブレス、新規参入
最後に新しい動き：
SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation): 中国最大のファウンドリー。 米国の制裁で EUV を入手できないが、ArF 液浸 + マルチパターニングで 7nm 級を量産していると言われる。 Huawei Mate 60 シリーズに搭載された Kirin 9000S が SMIC 製と判明し、業界に衝撃が走った（2023 年）。
AI ファブレスの台頭: Cerebras、Groq、SambaNova、Tenstorrent、Etched、d-Matrix など、AI 専用ファブレスが急増。 全員 TSMC または Samsung Foundry を頼る構造になっている。
ラピダス (Rapidus): 後の第 15 章で詳述。日本の「IDM ではない、最先端ロジック専業ファウンドリー」として 2022 年設立。
13.10 この章の振り返り
- 半導体産業は 垂直統合 (IDM) から 水平分業 へと劇的に変わった
- 水平分業のプレイヤー = ファブレス + ファウンドリー + OSAT
- 最先端ロジックでは TSMC が 62%（5nm 以下は 90%+） を独占
- TSMC の強みは 「顧客と競合しない」「最先端プロセスへの巨額投資」
- IDM は メモリ・アナログ・パワー領域 では依然主流
- Intel は IDM 2.0 戦略で自社製造 + 外部ファウンドリの両刀
- 中国 SMIC、AI ファブレス、ラピダスなど新規参入が進行中
この章で読めるようになるニュース
- 「Intel Foundry、Microsoft の AI チップを受注」 → Intel が外部ファウンドリ事業を本気で立ち上げている、と読める
- 「NVIDIA、TSMC 2nm の生産枠を確保」 → ファブレスとファウンドリーの取引、最先端ノードの争奪戦、と分かる
- 「SMIC、7nm 級プロセスで Huawei Kirin を量産」 → 中国系ファウンドリーが米国制裁下でも最先端へ追いつこうとしている、と認識できる
- 「ASE、CoWoS 代替パッケージング技術を発表」 → OSAT 大手が TSMC が独占する先端パッケージングに挑戦している、と読める
次章は、装置と材料 の世界。 ASML、TEL、Applied Materials、信越化学、SUMCO ── 「チップを作る道具を作る企業」の物語。 そしてここで、日本の半導体産業の本当の強みが見えてくる。