新たな深圳のプラットフォームが今、重要な理由
自動車用半導体を試験・認証する新たな国家レベルのプラットフォームが深圳に開設され、中国初となる、車載グレード半導体の検証を担う政府主導の集約拠点が誕生した。中国改革控股と中国汽車技術研究中心（CATARC）が共同で設立したこの施設は、13の研究所と80台を超える機器を備えて稼働を開始した。パワートレイン、安全システム、車体電子機器、先進運転支援システムに使われる幅広い半導体を対象に、自動車グレードの環境・信頼性試験、情報セキュリティー審査、詳細な故障解析を行う設計だ。このプロジェクトは、重要技術の自立強化と国内基準の整備を求める、次期5カ年計画期間（2026～2030年）の政策目標に沿っている。
目次
開設のタイミングは注目に値する。オランダの半導体メーカー、ネクスペリアを巡る新たな緊張が世界の自動車サプライチェーンに広がる中での発足となった。同社は中国の聞泰科技（Wingtech Technology）が所有する。規制を巡る対立により、ネクスペリアの中国事業所からの輸出は遅延、または停止している。複数大陸の自動車メーカーは、エアバッグ、パワーステアリング、エンジン制御、照明を動かす汎用半導体の在庫が不足しつつあると警告している。欧州と米国の業界団体は、供給が再開しなければ数日から数週間以内に車両組立ラインが停止する恐れがあると指摘。一部メーカーは、残りの在庫を長持ちさせるため、すでに生産計画を調整している。
プラットフォームが試験する内容
プロジェクトの関係者によると、深圳の新拠点は自動車用半導体の主要9分野と81の細分類を対象とする。対象には、知能運転やスマートコックピット機能向けのアプリケーションプロセッサー、車両制御用のマイクロコントローラーやインターフェースロジック、モーターやインバーターへの電流を切り替えるパワー半導体、通信を保護するセキュリティー部品、メモリーなどが含まれる。研究所では、自動車グレード部品に典型的な温度、振動、湿度の範囲で性能・ストレス試験を実施するほか、長年の使用に伴う部品の挙動を予測する長期劣化試験も行う。
自動車用半導体には、一般消費者向けの携帯電話やノートパソコンの部品より厳しい検査が求められる。信頼性の規格には、集積回路やディスクリートデバイスの認定に重点を置くAEC-Q100やAEC-Q101のほか、静電気放電、ラッチアップ、温度サイクルに関する試験がある。ISO 26262を支える機能安全の分野では、電子機器が運転者や他者に不合理なリスクをもたらさないこと、また故障時にシステムが制御された形で機能を低下させることを、技術者が証明しなければならない。車がクラウドサービスや車車間・路車間を含むV2Xネットワークにつながるようになり、サイバーセキュリティーも重要な要素となった。このため深圳のプラットフォームには、半導体レベルのファームウエアやインターフェースの脆弱性を調べる情報セキュリティー評価も含まれる。
これらを支えるのが故障解析だ。部品が仕様を満たさない場合に根本原因を特定する、鑑識的な工程である。走査型電子顕微鏡や断面解析、熱画像を用いて欠陥を特定し、半導体の設計者と製造業者双方の是正措置につなげる。プロジェクトの責任者らによると、こうした機能を一つの施設に集約することで、企業が部品を複数の機関に送る必要が減り、費用と遅延を抑えられる。検証サイクルの短縮は、新モデルへのコンピューティング機能の統合を進めながら発売日程を守ろうとする自動車メーカーにとって重要だ。
ネクスペリアが供給不安の焦点となった経緯
ネクスペリアは現在の供給逼迫の中心にある。同社の起源は、オランダのNXPが手掛けていたディスクリート半導体・パワー半導体事業にさかのぼる。中国の聞泰科技は2019年にネクスペリアを買収し、同社はその後、自動車の稼働を支える汎用部品の大きな供給元となった。自動運転を可能にする、注目度の高いプロセッサーではない。あらゆる現代の車に搭載される多数の制御ユニットで使われるダイオード、ロジック半導体、アナログアンプ、小型マイクロコントローラーだ。
政府の措置により、こうした供給が危機にさらされている。10月初旬、オランダの裁判所はガバナンス上の懸念を理由に、ネクスペリアの前最高経営責任者（CEO）を職務停止とし、議決権を独立管理者に移した。オランダ政府は、戦略的な生産への監督を維持するため緊急権限を発動した。これに対し北京は、ネクスペリアの中国工場からの輸出を制限、または停止した。ネクスペリアは通常業務を続けていると説明しているが、出荷のボトルネックは自動車サプライチェーン全体に波及している。
自動車メーカーにも影響が出始めた。欧州の業界関係者は、新たな納入がなければ数日以内に生産ラインが停止する可能性があると警告している。一部メーカーは緩衝在庫に頼っているが、量には限りがある。業界の報道では、北米とメキシコで一部の工場が操業を停止したほか、日本でも供給が逼迫しているという。米国の大手自動車部品業界団体は、状況が続けば国内メーカーが2～4週間以内に大きな生産混乱に直面しかねないと警告した。供給不足の対象は安価で代替品の少ない半導体であり、多くの車種で受注が堅調な時期に問題が起きている。
旧世代半導体が最新の車を止める理由
旧世代半導体とは、スマートフォン用プロセッサーやクラウドデータセンター向けの最先端製品よりも大きな回路線幅を使う、成熟した製造プロセスで作られた部品を指す。多くは200ミリウエハーを使い、130ナノメートルや180ナノメートルなどのプロセスで製造される。単価は安い一方、大きな電流の切り替えに対応し、熱や電気ノイズに耐え、エンジンルーム内での使用に耐える頑丈なパッケージに収められている。性能が安定し、特性もよく把握されていることは、車種のライフサイクルを通じて安全性と信頼性の目標を満たす必要がある自動車開発にとって、まさに重要な点だ。
こうした部品の置き換えは難しい。技術者は特定部品の電気的特性、ピン配置、故障モードを前提に制御ユニットを設計する。代替部品は同じ認定試験に合格し、車両全体の電磁両立性（EMC）規則を満たし、想定された挙動に沿ってソフトウエアと連携しなければならない。代替品があっても、副作用がないことを確認するため、自動車メーカーはベンチ試験や実車での検証を行う必要がある。この工程には数週間から数カ月かかることもある。50セントの部品が不足しても、高価なプロセッサーが不足した場合と同様に生産は止まり得る。部品なしでは完成車を出荷できず、すぐに使える代替策も通常はないためだ。
車載グレード半導体を巡る中国の戦略
中国の政策担当者は数年にわたり、重要半導体の国内生産能力の強化を進めており、自動車分野は優先度の高い領域となっている。深圳の試験プラットフォームは、自動車用半導体の検証に特化した初の国主導インフラだ。深圳市当局は、同施設が高性能自動車用半導体の国産化を後押しすると見込んでいる。目的は部品の試験にとどまらず、一貫した評価方法を定め、自動車グレード検証の国家的枠組みを整え、国内サプライヤー全体の品質水準を引き上げることにある。
この取り組みは、可能な分野で自動車メーカーに国産設計・生産の半導体採用を促す産業政策とも合致する。充実した試験・認証センターがあれば、複数の研究所のサービスを組み合わせる必要がある小規模な設計会社の参入障壁が下がる。また、ファウンドリーやパッケージング事業者にとっても、車載用途で求められる基準が明確になり、設計のやり直しを減らして歩留まりを高められる可能性がある。共通の検証基盤が整えば、中国企業は安全プロセッサー、ドメインコントローラー、パワー半導体をより速く、欠陥を減らして市場投入できる。リスクを避ける傾向の強い自動車メーカーから受注するうえで、これは欠かせない。
分散した試験から一元的な検証へ
これまで中国の自動車用半導体の検証は分散していた。設計会社は、加速劣化試験や温度サイクル試験をある機関で、電磁両立性や電波ノイズを別の機関で、静電気放電やラッチアップをさらに別の機関で、セキュリティーをまた別の機関で試験することがあった。こうした寄せ集めの体制は時間と費用を増やし、研究所ごとに基準の解釈が微妙に異なる可能性も高める。手法を共有する一元的なプラットフォームなら、厳格な基準を維持しながら一貫性を確保できる。
具体的には、新センターはAEC-Q要件に基づく部品認定、基板レベルの信頼性試験、高度加速ストレス試験を実施でき、いずれかの段階で問題が見つかれば故障解析でさらに詳しく調べられる。車内通信を担う、あるいは外部ネットワークに接続する半導体のサイバー対策も審査できる。車が集中型コンピューティング設計や、より広範なネットワーク接続へと移行する中で重要な機能だ。購入側にとっては、信頼性、安全性、セキュリティーを網羅した単一の報告書の方が監査しやすく、複数の開発計画にも適用しやすい。基準を下げずに市場投入までの時間を短縮できる可能性がある。
自動車メーカーとサプライヤーへの影響
中国で事業を展開する自動車メーカーにとって、一元的な試験拠点は国産部品の検証期間を短縮し、調達部門が代替調達先をより確信を持って採用する助けとなる可能性がある。ブレーキシステム、パワーエレクトロニクス、車体制御モジュールを製造するティア1サプライヤーは、各開発計画で数十種類の部品を認定することも多い。工程の予測可能性が高まり、迅速化すれば、サプライヤーは設計を早期に確定でき、生産に波及する直前の変更要求のリスクを減らせる。
世界の企業は、深圳センターの認証が長年の国際規格とどの程度整合するかを注視するだろう。自動車品質は、生産部品承認プロセス（PPAP）、100万個当たりの不良部品数、機能安全監査といった共通の考え方に基づいている。中国の検証結果がこれらの枠組みに適合すれば、サプライヤーは地域をまたいで試験の証拠を再利用できる。異なる場合は、メーカーが重複試験を求められ、費用が増える可能性がある。いずれにしても、自動車用半導体の検証を担う大規模な拠点が新設されることは、これまで不足していた試験能力の拡大につながる。
ネクスペリアと欧州を巡る今後の展開
外交ルートでの協議は続いている。オランダ当局者と中国側の関係者は解決への道筋を話し合っている一方、ネクスペリアのガバナンスや事業を巡る法的・行政的措置は維持されている。多くの工場が汎用半導体をネクスペリアに頼っているため、欧州の自動車メーカーは早期解決を求めている。在庫は短期間なら影響を和らげられるが、自動車産業の消費規模を考えれば、出荷が滞ると緩衝在庫はすぐに減る。これまでの公的支援策は先端プロセス技術に重点を置き、現在不足している旧世代半導体は対象外となることが多かったため、欧州と北米でも成熟プロセスの生産能力への関心が高まる可能性がある。
自動車メーカーとサプライヤーは調達戦略を見直している。可能な範囲で重要部品の複数調達先を拡充する企業もあれば、半導体メーカーと直接協議して供給枠の確保を進める企業もある。今回の問題は、部品レベルの供給安定性が産業全体の強靱さに直結することを浮き彫りにした。深圳の新プラットフォームは現在の不足をすぐに解消するものではないが、自動車用半導体の国内基盤を長期的に拡充し、車載に適した部品かどうかを評価する方法を標準化する取り組みを示している。
要点
- 中国は深圳に、国主導の自動車用半導体試験・認証プラットフォームを開設した。中国改革控股とCATARCが共同で設立した。
- 同センターには13の研究所と80台を超える機器があり、信頼性、環境、セキュリティー、故障解析の試験に対応する。
- プラットフォームは自動車用半導体の主要9分野と81の細分類を対象とし、車載グレード部品の検証方法統一を目指す。
- 開設は、規制を巡る対立で中国からの輸出が滞っているネクスペリアに関連した供給逼迫のさなかに行われた。
- 欧州と米国の業界団体は、新たな半導体の納入がなければ数日から数週間以内に組立ラインが停止する恐れがあると警告している。
- 旧世代半導体は安価だが、厳格な認定が必要で、安全上重要な機能を担うことも多いため、代替が難しい。
- 深圳の拠点は検証期間を短縮し、分散した試験を集約するとともに、2026～2030年に高性能自動車用半導体の国産化を進める中国の計画を支援する。
- 国際的に受け入れられるかどうかは、同センターの評価結果が信頼性、安全性、サイバーセキュリティーに関する既存の自動車規格とどの程度整合するかにかかっている。
