2025年4月1日、台湾の製造メーカーTSMCは、世界で最も先進的なマイクロチップである2ナノメートル（2nm）チップを発表した。量産は年後半に予定されており、TSMCはこれが性能と効率において大きな前進となり、技術的展望を一変させる可能性があると約束している。
マイクロチップは現代技術の基盤であり、電動歯ブラシやスマートフォンから、ノートPC、家電製品に至るまで、ほぼすべての電子機器に搭載されている。これらはシリコンなどの材料を積層しエッチングすることによって、数十億個のトランジスタを含む微細な回路を作成して作られる。
これらのトランジスタは事実上、微小なスイッチであり、電流の流れを管理し、コンピュータの動作を可能にする。一般に、チップに含まれるトランジスタが多いほど、より高速で強力になる。
マイクロチップ業界は、より多くのトランジスタをより小さな領域に詰め込むことに絶えず努力しており、それがより高速で、より強力で、エネルギー効率の高い技術デバイスにつながっている。
以前の最先端チップである3nmチップと比較して、TSMCの2nm技術は顕著な利点をもたらすはずである。これには、同じ電力レベルで10%～15%のコンピューティング速度の向上、または同じ速度で20～30%の消費電力削減が含まれる。
さらに、2nmチップのトランジスタ密度は、3nm技術を約15%上回って増加している。これにより、デバイスはより高速に動作し、エネルギー消費を抑え、より複雑なタスクを効率的に管理できるようになるはずである。
台湾のマイクロチップ産業は、その安全保障と密接に関連している。その広範な経済的重要性から、USとその同盟国が中国による侵攻の可能性に対して台湾を防衛する動機付けとなるため、「シリコンの盾」と呼ばれることもある。
TSMCは最近、USに5つの新工場を建設するために1,000億USドル（15兆円）の契約を結んだ。しかし、一部の関係者がそれが島の安全保障を損なう可能性があると懸念しているため、2nmチップを台湾国外で製造できるかどうかについては不確実性がある。
1987年に設立されたTSMC（Taiwan Semiconductor Manufacturing Companyの略）は、他社向けにチップを製造している。台湾は世界の「ファウンドリ」市場（半導体製造のアウトソーシング）の60%を占めており、その大部分はTSMCだけで賄われている。
TSMCの超先端マイクロチップは、他社によって幅広いデバイスで使用されている。iPhone、iPad、Macで使用されるAppleのAシリーズプロセッサを製造し、機械学習やAIアプリケーションに使用されるNVidiaのグラフィックス プロセッシング ユニット（GPU）を生産している。また、世界中のスーパーコンピュータで使用されるAMDのRyzenおよびEPYCプロセッサも製造しており、Samsung、Xiaomi、OnePlus、Googleのスマートフォンで使用されるQualcommのSnapdragonプロセッサも生産している。
2020年、TSMCは5nm FinFET技術と呼ばれる特別なマイクロチップ微細化プロセスを開始し、これがスマートフォンと高性能コンピューティング（HPC）開発において重要な役割を果たした。HPCとは、複数のプロセッサを同時に動作させて複雑なコンピューティング問題に取り組む手法である。
その2年後、TSMCはさらに微細なマイクロチップに基づく3nm微細化プロセスを開始した。これにより、性能と電力効率がさらに向上した。例えば、AppleのAシリーズプロセッサはこの技術に基づいている。
2nmチップを搭載したスマートフォン、ノートPC、タブレットは、性能向上とバッテリー寿命の延長という恩恵を受ける可能性がある。これにより、性能を犠牲にすることなく、より小型で軽量なデバイスが実現するだろう。
2nmチップの効率と速度は、音声アシスタント、リアルタイム言語翻訳、自律型コンピュータシステム（人間の入力が最小限または全くない状態で動作するように設計されたシステム）などのAIベースのアプリケーションを強化する可能性を秘めている。データセンターでは、エネルギー消費量の削減と処理能力の向上が期待でき、環境持続可能性目標に貢献する。
自動運転車やロボット工学などの分野では、新しいチップの処理速度と信頼性の向上による恩恵を受け、これらの技術がより安全で実用的になり、広範な普及につながる可能性がある。
これらはすべて非常に有望に聞こえるが、2nmチップは技術的な節目であると同時に、課題も提示している。最初の課題は製造の複雑さに関連する。
2nmチップの製造には、極端紫外線（EUV）リソグラフィのような最先端技術が必要である。この複雑で高価なプロセスは、製造コストを増加させ、極めて高い精度を要求する。
もう一つの大きな問題は熱である。比較的低い消費電力であっても、トランジスタが縮小し密度が増加するにつれて、熱放散の管理が重大な課題となる。
過熱はチップの性能と耐久性に影響を与える可能性がある。さらに、このような微細なスケールでは、シリコンのような従来の材料が性能限界に達する可能性があり、異なる材料の探求が必要となる。
とはいえ、これらのチップによって可能になる計算能力の向上、エネルギー効率、小型化は、消費者向けおよび産業向けコンピューティングの新時代への入り口となる可能性がある。より小型のチップは、明日の技術におけるブレークスルーにつながり、強力であるだけでなく、目立たず、より環境に優しいデバイスを生み出す可能性がある。
