ゆるふわ半導体半導体の全体地図
半導体は、大きく5つの要素でできています。
ぜんぶを一度に学ぶ必要はありません。気になるところからどうぞ。
材料からウェハを作り、回路を設計し、製造プロセスで焼きつける。微細化で性能を上げ、パッケージでつないで産業として届ける — この5つで半導体が成り立ちます
材料・ウェハ — 半導体のもと
シリコンの結晶からウェハをつくり、薄い膜を重ねる。すべての土台になる素材の世界。
回路設計 — 設計図をつくる
トランジスタを組み合わせて論理回路を設計。EDAツールで数十億個の配線を描く。
CPUはどう計算するのか｜"命令を取って実行する"サイクルのしくみ
グレイコードをPythonで実装する｜"1ビットずつ"変化させる賢い数え方
固定小数点演算をPythonで実装する｜小数を"整数のまま"扱うハードの技
CRCによる誤り検出をPythonで実装｜通信・ストレージの"見張り番"
ハミング符号をPythonで実装する｜メモリのECCが1ビット誤りを直すしくみ
キャッシュのしくみをPythonでシミュレーション｜"速いメモリ"の魔法
有限状態機械(FSM)をPythonで実装する｜回路が"手順"を進めるしくみ
マルチプレクサとデコーダをPythonで作る｜信号を"選ぶ・振り分ける"回路
フリップフロップをPythonで実装する｜回路が"記憶"を持つしくみ
4ビット加算器をPythonで組む｜全加算器を連ねてALUの入口へ
ブール代数をPythonで確かめる｜論理回路を"簡約"して減らす
2進数と2の補数をPythonで理解する｜コンピュータが負の数を扱うしくみ
NANDゲートから全加算器を作る｜Pythonで論理回路を組み立てる
半導体設計を支えるEDAツール業界 — 見えないインフラが握る力
チップ設計の流れ｜アイデアから回路データまで
論理回路のきほん｜スイッチが「計算」になるまで
トランジスタ超入門｜電気で動くスイッチのしくみ
製造プロセス — チップを刻む
露光・エッチング・成膜・ドーピングをくり返し、ウェハに回路を焼きつける前工程。
微細化・EUV — より小さく速く
ノード（nm）を小さくして性能を上げる競争。EUV露光やGAAトランジスタが主役。
AI半導体の需要はなぜ爆発したのか｜GPUとアクセラレータのビジネス
デナードスケーリングをPythonで検証する｜"微細化=省電力"が崩れた日
ムーアの法則をPythonで可視化する｜「指数関数的成長」を回帰で確かめる
GAA（ゲートオールアラウンド）トランジスタとは — FinFETの次に来た構造
2nm競争2026｜TSMC・Intel・Samsung・Rapidusの現在地
トランジスタの進化｜平面からFinFET・GAAへ
露光とEUV｜半導体を「光で描く」しくみ
プロセスノード（nm）とは？「2nm」の本当の意味
ムーアの法則とは？半導体が進化しつづける理由
パッケージ・産業 — つないで届ける
後工程でチップを組み立てる。チップレット・HBM、そして産業構造と地政学まで。
シリコンサイクルとは？｜半導体の"好況と不況"はなぜ繰り返すのか
ファウンドリとファブレス｜半導体ビジネスの"水平分業"を理解する
Co-Packaged Optics（CPO）— AIデータセンターの次のボトルネックを解く光配線技術
Rapidusと日本の2nm量産計画 — 日本半導体、再挑戦の中身
半導体の地政学｜輸出規制と経済安全保障
日本の半導体｜Rapidus・TSMC熊本と復活戦略
世界の半導体地図｜ファブレスとファウンドリの分業
AI半導体とHBM｜生成AIブームを支えるチップ
チップレットと先端パッケージ｜微細化の次の一手
後工程・パッケージ｜チップを「使える形」にする
全体のお話 — まずはここから
5要素をまたぐ入門・活用・動向の記事です。