笠原一輝のユビキタス情報局
ゴードン・ムーア氏逝去の報に考える、ムーアの法則は死んだか、今でも生きているのか？
2023年3月28日 06:16
Intelとゴードン・ベティ・ムーア財団から、Intelの共同創始者であるゴードン・ムーア氏が3月24日に94歳で他界されたことが発表された。既にムーア氏は実業から引退し、ハワイ州で余生を過ごされている中での死だったと発表されている。
そうしたムーア氏は、1968年にシリコンバレーの創業期にフェアチャイルド・セミコンダクターで一緒に働いていてロバート・ノイス氏と共同でIntelを創業し、そしてフェアチャイルドで部下だったアンディ・グローブ氏を加えて、3人でIntelを世界最大の半導体メーカーに育てあげた。ムーア氏の功績はまさに半導体産業を今の規模にしたことにあると言ってよく、その功績を心からたたえ、ご冥福をお祈りしたい。
そのムーア氏の名前を一躍有名にしたのは、「ムーアの法則」と呼ばれる「半導体メーカーにとって、1年から2年でトランジスタの密度を2倍にすることが、経済的合理性がある」という経済原則を提唱したことだ。そのムーアの法則は、ムーア氏自身が語った「経済的な合理性」という意味を超えて、「2年でトランジスタが2倍になる」という法則だと解釈されて使われることが多い。
ムーアの法則は今後も半導体産業の原則であり続けるのか、IntelのリーダーであるIntel CEO パット・ゲルシンガー氏は「ムーアの法則はまだ生きている」と言っており、その競合となるNVIDIAのジェンスン・フアンCEOは「ムーアの法則は死んだ」と言っている。そうした違いが出てくる背景には何があるのだろうか?
ロバート・ノイス氏とIntelを創業し、アンディ・グローブ氏とともにIntelを大きくしたゴードン・ムーア氏
ゴードン・ムーア氏は、シリコンバレー創世記に半導体メーカーとして知られていた「フェアチャイルド・セミコンダクター」で一緒に働いていたロバート・ノイス氏と共同で、1968年にIntelを創業した。Intelという社名は「Integrated」(統合)、Electronics(電気)などの言葉から創造された(とされている)社名で、常に同社の半導体には、新しい機能を半導体に統合していく、そうしたビジョンがこめられている。
1979年からは社長になり、1987年からはCEOとして1997年までIntelを引っ張ってきた。その時期にはフェアチャイルド・セミコンダクターで部下だったアンディ・グローブ氏が社長となり、テックカンパニーとしてのビジョンをムーア氏が、そして日々の会社の運営はグローブ氏がという形でIntelを引っ張ってきた。
Intelの公式な社史ではノイス氏とムーア氏が共同創業者とされているが、実質的にIntelが現在のような巨大な企業になったのはムーアCEOとグローブ社長の時代で、グローブ氏を加えた「Intel三人衆」(Intel Trinity)を実質的な創業者と見なす人が多い。その観点で創業時のIntelの社史を書いた書籍が「The Intel Trinity」(マイケル・マローン著、邦題:インテル 世界で最も重要な会社の産業史、文藝春秋刊)に詳しいので、ご興味がある方はぜひそちらを、お読みいただくことをおすすめしたい。
ノイス氏、ムーア氏、そしてグローブ氏の3人(1987年にノイス氏が急逝されて以降は2人)がIntelをリードしていた時代に、Intelは何度か大きな危機を迎えている。その代表的な例は、1980年代の前半にそれまでIntelの主力製品だったDRAMが、日本の半導体メーカーの勃興により競争力がなくなるという事態だ。
Intelは創業期から、他社よりも大容量で高速なDRAMを最先端の製造技術を活用して製造して提供するというのがビジネスモデルだった。しかし、DRAMは今でもそうだがコモディティ製品(誰にでも作れる一般的な製品)であったため、当時米国などに比べて人件費などが安かった日本の半導体メーカーに対して競争力を失いつつあったのだ。
そこで、ノイス氏、ムーア氏とグローブ氏は、創業時の事業であったDRAM事業から大胆に撤退し、当時IBM PCに採用されるなどしていた「8086」などのロジック半導体に社運をかけることに決定した。
その後8086の後継製品になる80286、Intel 386、Intel 486などをリリースしていき、MicrosoftのMS-DOS/Windowsの普及と一緒にIBM PC互換機市場で大きく市場していく中で、世界最大の半導体メーカーに成長していった。そのため、両社の主力製品(Windows)と社名(Intel)を合わせて「Wintel」(ウインテル)と冷やかされるほど、強いプラットフォームを作り上げていったことは、PCの発展期をご存じの方には周知の事実だろう。
ムーア氏、ノイス氏とグローブ氏の3人が下した「創業の事業であるDRAMから撤退する」という難しい決断は、その後のIntelの勢いを作っていったことを考えれば、グローブ氏が好んで使っていた「戦略的転換点(ストラテジック・インフレクション・ポイント、市場などで発生する環境変化のこと)」で企業の方針を急転換させるという難しい判断を迫られている中で、正しい判断を下したというのが、その後の歴史が示す事実だ。
前出の「The Intel Trinity」の中で、奇抜ですぐに新しいことをやりたがるロバート・ノイス氏、そして自分にも部下にも厳しかったアンディ・グローブ氏とは対照的に、ゴードン・ムーア氏は論争を好まずいつもニコニコしていながら大胆な判断を下す時にはそれに賛成するというエンジニア出身の経営者として描かれている。
以前、VMwareのCEOを務めていた時代のパット・ゲルシンガー氏(現Intel CEO)にムーア氏のことを伺ったときに「ゴードンはいつもボロボロの車をベティと2人で乗っていて、これで十分なのだと言っていた」と説明してくれたことがある。そうした非常につつましい生活を、億万長者になった後でもしていたと聞いている。そうした姿勢が引退後の活動にも現われており、ゴードン・ベティ・ムーア財団(Gordon and Betty Moore Foundation)を設立し、未来を切り開く変化への投資、未来を作る若者への投資などを行なう社会奉仕活動などに資産を使っていった。
スーパーカーを乗り回すよりも、未来を作る実現する活動に自分の資産を費やす、ムーア氏の人生とはまさに「ノブレス・オブリージュ」(高貴な立場が行なうべき徳のある行動)を体現したような人生だったと言っていいだろう。
ムーア氏が提唱した「ムーアの法則」と「ムーア氏が言っていないムーアの法則」があり、一般的には後者が流布されている
そうしたゴードン・ムーア氏の名前を有名にしたのは、まだIntelを創業する前に同氏が当時の産業紙に寄稿した、後に「ムーアの法則」と呼ばれることになる経済原則だ。この「ムーアの法則」に関する話でよく覚えているのは、2003年のISSCCだったと思うのだが、当時Intelの名誉会長職を務めていたムーア氏がISSCCの講演に登壇し、会場に詰めかけた半導体産業関係者の質問に答えていた時のことだ。
ムーア氏は「私は一度も2年で半導体の性能が倍になるなんていっていない、ただ、1年から2年の間にトランジスタが倍になるように計画していくことが、半導体メーカーにとって経済的な合理性があると言っただけだ」と述べ、会場を笑わせていた。
さらに、「自分はムーアの法則なんてことは言っていないし、それはマーケティング関係者が都合よいからそう使っているだけだ」とも述べ、ほとんどが半導体産業のエンジニアであるISSCCの参加者を大いに沸かせた。
というのも、一般的に流布されているムーアの法則というのは「2年で半導体の性能が倍になる」というものであって、2年で半導体の性能が倍になっていくことがムーア氏の予測だと受け取られているからだ(そしてそれは今も続いている)。
ムーア氏が言っていたのは、1年～2年の間に1つのチップに詰め込めるトランジスタの数(トランジスタの集積率)が倍になるように、製造技術(プロセスノード)を開発し、工場に投資していくことが、半導体メーカーの収益にとって合理的ということであって、決して2年で性能が倍になるなんてことはいっていないのだ。ムーア氏が「自分はそもそも“ムーアの法則”なんて言っていない」と言っていたのはそういう意味だ(以下2年で性能が倍になるという一般的に信じられているムーアの法則を「ムーア氏は言っていないムーアの法則」と呼ぶことにする)。
しかし、受け取る側、特にマーケティングの担当者にとっては「半導体の性能は2年で倍になるのです、だからそれに従って製品を開発しましょう」と自分の顧客に説明する方が、都合が良いのは言うまでもない。
実際のところ、2010年代の前半ぐらいまでは、若干のズレはあっても、2年に1度は新しいプロセスノードを導入して、その度に必ず2倍と言わなくても、それに近いトランジスタの数を増やし続けてきた。その意味で、ムーア氏の言うところも「ムーア氏は言っていないムーアの法則」はその通りに実現されてきたのだ。
しかし、2010年代に入って、「ムーア氏は言っていないムーアの法則」は機能しなくなる。プロセスノードの研究開発がやや停滞したこともあり、2年で性能が倍は実現されなくなっている。
Intelのプロセスノードで言うと、22nmは2012年に出荷開始し、14nmは2015年に出荷を開始したので約3年、その14nmから10nmへ移行を開始したのは2019年と4年もかかってしまっている。さらに、EUVの技術が導入される7nm(今ではIntel 4に改名されている)は、ようやく今年の後半に出荷されるMeteor Lakeで出荷開始されるため、こちらも4年かかっている。このように、Intelの例で見れば、ムーア氏が言っていないムーアの法則はもはや実現されていないのが現実だ。
NVIDIAのフアンCEOは「ムーア氏は言っていないムーアの法則」はもはや死んだと強調
先週開催されたNVIDIAの年次イベント「GTC」の会期中に、筆者などのメディア関係者からの質疑応答に応じたNVIDIAのジェンスン・フアン氏は「ムーアの法則は既に死んだ。これからはアクセラレーテッドコンピューティングがAIを実現するコンピューティング環境を進化させていく」と述べ、もはやムーアの法則は死に、これからはGPUのようなCPUとはことなる、別種類のプロセッサで10倍、20倍といった性能の向上を実現していく必要があると強調した。
フアン氏は「ムーアの法則を言い換えれば、同じコストで同じ消費電力であれば性能が2倍になるという考え方だったと言っていい。だが、もはやそのペースで製造技術は進化していない、その意味でムーアの法則は死んだのだ」と述べた。その上で、GPUのようなCPUとは異なるプロセッサを異種混合(ヘテロジニアス)に使っていくことが、今後も2倍上のペースで性能を伸ばしていく唯一の道だ、と強調した。
ここで注意したいのはフアン氏が死んだといっているムーアの法則は筆者の定義するところの「ムーア氏は言っていないムーアの法則」の方だということだ。先ほどIntelのプロセスノードの例でも分かるように、既にプロセスノードの進化は4年に1度になっているのがこの10年だということは繰り返すまでもないだろう。2年に1度のペースでは進化できていないのだから、フアン氏が「ムーア氏は言っていないムーアの法則は死んだ」というのはまったくその通りだと思う。
フアン氏が言いたいのは「半導体製造技術は前のようなスピードでは進化していない、それに頼っていては性能を上げることは難しくなっているから、アーキテクチャを劇的に変えて性能を上げていく必要がある、その答えが“GPU”だ」ということにあると考えられるだろう。
Intelだってそう思うからこそ、Intel Data Center GPU Max(Ponte Vecchio)のような製品を開発し、CUDAの対抗になるようなoneAPIを開発して普及を目指しているのだ。そのように、Intelでさえ、NVIDIAを後追いしているような現状を考えれば、HPCのような市場ではまさに「フアンの法則」(GPUのような異なるアーキテクチャで10倍、20倍を実現していくとフアン氏が説明していること)が支配しているといって過言ではないだろう。
IntelのゲルシンガーCEOは、4年間で5つのプロセスノードを投入するなど「ムーアの法則」に従ったロードマップで勝負
それに対して、そのムーア氏の直系の後継者となるIntel CEOのパット・ゲルシンガー氏は「ムーアの法則はまだ生きている(Moore's law is still alive)。そしてより良くなっている」と昨年9月に語っている。「フアンの法則」で「ムーアの法則は死んだ」と言われているのに、なぜゲルシンガー氏はそれが生きているといっているのだろうか?
勘のいい人はもう分かったと思うが、ゲルシンガー氏が言っている「ムーアの法則はまだ生きている」は、ムーア氏が本当に言っていた「ムーアの法則」(1年から2年でトランジスタの集積率が倍になるのが経済的な合理性がある)の方だからだ。
どういうことかと言うと、ゲルシンガー氏は2021年にIntelにCEOとして復帰して以来、新しい戦略をどんどん打ち出しており、それを着々と実行してきている。そのゲルシンガー氏の新戦略の肝となるのが「IDM 2.0」という進化したIDM(Integrated Device Manufacturer)というビジネスモデルだ。
IDMとは、Intelのように半導体の設計と製造の両方をやっている半導体メーカーを示す言葉だ。IDMの対義語となるのが「ファブレス・メーカー」で、NVIDIAやAMDのようにTSMCなどのファウンドリ(受託製造半導体メーカー)に委託して製造している半導体メーカーのことを意味している。
IDM 2.0とは進化したIDMという意味で、その根幹をなしているのは「Intel Foundry Services(IFS)」と呼ばれる、Intelが自社製品向けだけでなく、他社の半導体を製造するファウンドリも兼ねるということにある。自社だけでは製造する半導体の数に限界がある、それが従来のIDMの弱点だった。IDM 2.0ではファウンドリビジネスを行なうことで、極端に言えば競合メーカーの製造をも行なうことで、「数」を確保して、他のファウンドリーとの競争に打ち勝っていく、それが基本戦略だ。
このIFSにおいて、TSMCやSamsungといったほかのファウンドリとの差別化を実現するため、今Intelはプロセスノードの開発に力を入れている。それが「4年間で5つのプロセスノードを導入する」という戦略で、Intel 7(従来の10nm Enhanced SuperFin)、Intel 4(従来の7nm)、Intel 3、Intel 20A、Intel 18Aという5つのプロセスノードを4年間で次々に投入するという意欲的なプランだ。
Intel 4とIntel 3、Intel 20AとIntel 18Aは従来のIntelのプロセスノード世代の数え方だと同じ世代と言ってよいので、4年で2つの世代と換算すると、まさにムーア氏の言っていた「ムーアの法則」に従っている、つまりムーアの法則の復興にほかならない。
この4年間で5つのノードという計画を計画通りに実行できれば、TSMCやSamsungをIntelが追い越して半導体製造技術でナンバーワンに返り咲き、ファウンドリーの顧客を増やして、再び規模でもIntelの製造部門がTSMCやSamsungを追い越していく……今Intelが取り組んでいるIDM 2.0というのはそういう壮大なプランなのだ。そうしたプランを推進している、Intelのリーダーであるゲルシンガー氏が「ムーアの法則はまだ生きている、よりよくなっていく」と言うのはある意味当然だろう。
両者ともにゴードン・ムーア氏が実現しようとしていた未来を作ろうという姿勢では共通
つまり、どちらも言っていることは正しいが、使っているレイヤー(アーキテクチャか製造か)の違いが「ムーアの法則は死んだ」(フアン氏)、「ムーアの法則は生きている」(ゲルシンガー氏)という違いにつながっていると考えられる。
NVIDIAのフアン氏が言っているのは、半導体をファウンドリに製造してもらうファブレス半導体メーカーとしての立場で、「半導体を製造しているファウンドリやIDMは既に2年で性能が倍になることは実現できていないじゃないか」ということだ。だからこそ、その上のレイヤーであるマイクロアーキテクチャを工夫することで、対処していかないと性能は上げられないし、電力効率も改善できない、そういうことだ。
それに対してIntelのゲルシンガー氏が言っていることは、IDMとして、そしてこれからはファウンドリとして、TSMCやSamsungといった、いつのまにかIntelを追い越していったファウンドリから再び首位の座を奪い返すという目的のために、IDM 2.0を実現する「経済的な合理性がある法則」として「ムーアの法則」を手段として実現していくという話に他ならない。だからゲルシンガー氏が「ムーアの法則はまだ生きている」というのは当然だ。
そこはファブレスのNVIDIAとIDMのIntelのビジネスモデルの違いと言えばいいだろう。ただ、半導体業界の記者として両者を多数取材したことがある記者として感じることは、フアン氏にせよ、ゲルシンガー氏にせよ共に共通していることは、どちらもムーア氏の志である「半導体を使ってより良い未来を作る」という根本的なビジョンを共有していることだ。
部下として直接薫陶を受けたゲルシンガー氏はもちろんのこと、Intelの競合メーカーを一代で構築したフアン氏も、生前のムーア氏が実現しようとしていた「技術で社会をより良くしていく、人々に幸せを提供する」という姿勢では首尾一貫している。その手段は立場の違いもあって違う(ムーアの法則を肯定するか、否定するかの違い)が、目指すところはムーア氏が実現しようとしていた「未来」であることが、ムーア氏の生前の業績への、最大の称賛ではないか、と筆者は感じている。
最後になるが、ゴードン・ムーア氏の逝去に、ご遺族の皆さまに心からお悔やみを申し上げ、ご冥福をお祈りし、この記事のまとめとしたい。