半導体とはなにかそして役割とは 金との関係性と一緒にわかりやすく解説
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半導体とは、電子機器を動かす要素であり、情報を処理するための基本的な素子です。
コンピューターやスマートフォンの中で、データの処理や通信を可能にしています。
半導体は金との関係性が深く、半導体を製造するうえで金は欠かせません。
微細な導線や接点の形成に金が使われるほか、半導体デバイスの信頼性向上にも貢献しています。
本コラムでは、半導体の仕組みから金との関係性までわかりやすく解説します。
1. 半導体とは その役割とは
物質には、電気を通す物質である「導体」、通さない物質である「絶縁体」があります。
そして、導体と絶縁体の間に位置する性質を持つ物質が「半導体」です。
半導体は、電気の流れる量をコントロールできます。
こうした「電子の流れを制御する」という特性をいかしているものが、スマートフォンやテレビなどといった電気製品です。
電気製品の中には、半導体が組み込まれているものも多くあります。
なぜ半導体が必要かというと、これらの装置がないと電気製品がきちんと動かなくなってしまうからです。
半導体は、外からの命令に応じて電気の流れを変えるという仕組みになっています。
たとえば、ゲームをするときにコントローラーのボタンを押すと、半導体がその信号を処理してゲームが反応します。
スマートフォンでも、画面をタッチしたら明るくなったり、アプリのアイコンを押したら開いたりします。
これは、半導体が製品の中に入っていて正常に動くからこそできることなのです。
半導体は、現代の電子機器やシステムにおいて不可欠な役割を果たしているといえます。
2. 半導体はなにに使われている?
半導体は、電気信号を制御するための素子であり、現代のさまざまな機器に不可欠です。
その役割は、コンピューター・スマートフォン・洗濯機・電子レンジ・テレビ・車のエンジン制御など、情報処理や制御に関するさまざまな場面で見られます。
たとえば、半導体を使って情報を記憶し、処理できる「マイクロプロセッサ」があります。
種類としては、シリコンを使った集積回路(IC)やトランジスタが一般的です。
これらの半導体は、電子機器の性能向上や機能の拡張に貢献し、現代社会の生活を支えています。
(1)スマートフォン
スマホには、半導体の一種・マイクロプロセッサが使われています。
コンピューターが命令を理解し、作業を行う「脳」のようなものです。
スマホの中には、画面を表示するための液晶や有機ELディスプレイ、指で操作するタッチパネルなどがあります。
タッチすることで画面を切り替えられたり、アプリを起動できたりするのは、マイクロプロセッサという半導体が正確に信号を制御しているからです。
制御できなければ、スマホはきちんと作動しません。
また、写真や動画の撮影用としてCMOSイメージセンサーも搭載されています。
CMOSイメージセンサーとは、半導体技術を用いて作られた画像センサーの一種です。
CMOSイメージセンサーで光を受け取って、画像を電気信号に変換します。
写真を撮影するためのカメラや、音声を録音・再生する機能も、半導体があってこそ正常に働きます。
スマホのあらゆる機能において、半導体は欠かせない役割を果たしているのです。
スマホは半導体の塊といっても過言ではありません。
(2)洗濯機
洗濯機において半導体は、制御や動作の最適化に重要な役割を果たしています。
洗濯機の中には、水位・水温・回転速度などの機能を制御するためにマイクロプロセッサが組み込まれています。
洗濯機の中にあるマイクロプロセッサは、センサーからの情報を受け取り、水の注入量や洗濯時間、洗濯サイクルなどを適切に調整します。
人は洗濯をするとき、洗濯機に洗濯物を入れ、ボタンを押して水の量や時間、コースなどを設定します。
この設定が、マイクロプロセッサへの「命令」となり、命令通りに洗濯機が処理を行うため、きちんと衣類などが洗えるわけです。
また、洗濯機の動作を効率的に行うために、インバーターが使われています。
インバーターとは、半導体を使った電力変換装置のひとつです。
インバーターの技術を駆使してモーターの効率をあげることで、消費電力の削減が可能となっています。
洗濯機において半導体は、より効率的で便利な洗濯体験を消費者に提供するための重要な要素として使用されているのです。
(3)銀行のATM
銀行のATMの画面やボタン、カードリーダーなど、操作やデータ処理を行う部分には半導体が使われています。
たとえば、ATMがカードを読み取り、口座情報を処理し、取引履歴を表示するのは、半導体チップが内蔵されたマイクロプロセッサの働きです。
また、ATMの通信機能も半導体によって実現されています。
ATMがお金を引き出したり、預けたりするためには、ATMの機械が銀行と通信しなければなりません。
その通信に使われているのが、半導体です。
半導体はATMの中に入っており、素早い情報の受信・送信に役立っています。
さらに、ATMのセキュリティ機能も半導体によって支えられています。
暗証番号の暗号化やカードの認証など、セキュリティを高めるための機能には、半導体技術が利用されています。
銀行のATMにおいて半導体は、操作性・セキュリティ・通信機能など、さまざまな側面で重要な役割を果たしているのです。
■ 半導体は通信以外にも用途がある
半導体は、通信以外にもさまざまな用途があります。
たとえば、移動手段として使う車も同様です。
車のエンジン制御やブレーキシステム、エアバッグの動作など、安全性やパフォーマンスを向上させるために、半導体が使われています。
そのほか、ナビゲーションシステム、運転支援システム、車内で音楽をかけるエンターテインメントシステムなど、高度な電子機器も半導体技術によって実現されています。
電動車やハイブリッド車であれば、モーター制御やバッテリー管理などの電気系統も重要となり、これらの制御にも半導体が欠かせません。
家電製品であれば、冷蔵庫・電子レンジ・炊飯器なども同様です。
半導体によって自動制御され、効率的に動作します。
さらに、医療機器や工業用ロボットなどの分野でも、半導体は重要な役割を果たしています。
半導体は日々の生活や産業活動において多くの場面で利用され、さまざまな技術の進化を支えているのです。
3. 金と半導体の深いつながり
金と半導体は、現代技術において重要な役割を果たしています。
金は半導体をつくるにあたって必要不可欠なもので、微細な導線や接点を形成する際に使用されます。
また、半導体の製造プロセスにおける腐食や酸化から保護するためのコーティングにも用いられます。
さらに、金の優れた導電性や耐久性は、半導体デバイスの信頼性を高めるために重要です。
半導体自体は、電気信号を制御し、情報を処理するための素子です。
コンピューター・スマートフォン・電子機器などでの情報処理や記憶を正確に行ううえで欠かせません。
スマートフォンや電子機器は、私たちの生活には必要不可欠です。
正常に作動しなければ、生活にも大きな影響を与えるでしょう。
金と半導体は相互に補完し合いながら、現代のテクノロジーを支える重要な要素として位置づけられています。
■ 半導体不足と金価格の関係性
日本ではここ数年、慢性的な半導体不足に陥っています。
半導体不足が続くことで考えられる影響は、金価格の高騰です。
多くの半導体をつくるには、多くの金が必要です。
しかし、半導体を作る工場が足りていません。
特に日本や韓国の半導体メーカーが生産に苦しんでおり、需要の増加に対応できず、市場では供給不足が深刻化しています。
この状況下で、台湾の半導体メーカーは需給バランスを取ろうと考え、需要に応じた生産ラインの増設、新しい製造技術の導入などを行いました。
生産効率を向上させ、生産能力の拡大や生産プロセスの最適化を図ったのです。
ただ当然、新しい製造技術の導入や生産ラインの増設にはコストがかかっています。
半導体を作るために使う金の需要が増え、金の値段が上がり、製造コストの増加にもつながっています。
半導体と金はつながりがないように見えて、実は深い関係性があるのです。
4. これからも伸びる金需要
金は、株や債券などと違って物自体に価値があり、インフレに強く、高い安全性を確保したまま投資が可能な物です。
不安定な経済状況やインフレーションのリスクに対する保険としての役割があり、投資家にとって安定した資産として魅力的です。
また、金は工業用途や技術革新においても需要が見込まれます。
半導体産業では金の使用量が増加しているため、金の需要が高まっています。
さらに、金は金属としてだけでなく、宝飾品や医療機器などさまざまな用途にも利用されるものです。
投資や工業用途、金属としての需要が組み合わされるため、金の需要はこれからも伸びるでしょう。
■ 将来の金の高騰にそなえて金貨投資
株や通貨など数多くの投資方法がある中で、金の高騰に備えることを考えるなら金貨投資は魅力的な選択肢です。
金貨投資は、金貨を購入して保有することに焦点を当てた投資方法です。
金貨は金の資産の一形態であり、物理的な金の所有権を示します。
金投資は主に金の価格変動に連動しますが、金貨投資は金の価格変動だけでなく、金貨の「希少性」や「コレクター価値」にも影響を受けます。
将来的に金の需要が高まれば、金貨の価値も上がるかもしれません。
最後に、金貨は取引が比較的容易であり、流動性も高いです。
資産の分散化や緊急時の保険としても最適であるため、金の高騰を見据えて金貨投資をすることは賢明な選択といえます。
5. 半導体は人々の生活に欠かせない
半導体は人々の生活に欠かせません。
コンピューターやスマートフォンなどの電子機器は、半導体があってこそ正確に動き、情報の処理や通信を可能にしています。
さらに、医療や自動車産業、エネルギー分野でも半導体が重要な役割を果たしています。
そして、半導体の需要拡大に連動して注目されているのが、金貨投資です。
金は半導体製造に必要な素材であり、将来の金価格の上昇に備えて金貨投資を考える人も増えています。
半導体の重要性も金貨投資の需要も、今後ますます高まることが予想されるでしょう。