マスク、Terafabを立ち上げ、200億ドルを投じて1兆ワットのAIチップ工場を建設、台積電を超えられるか？

マスクはTerafab計画を開始し、200億ドルから250億ドルを投資、年間1兆ワットの計算能力を目標とし、軌道AIチップの展開を進めている。

地表の限界を超える計算野心

世界一の富豪イーロン・マスク（Elon Musk）は3月21日、テキサス州オースティンで「Terafab」と名付けられた半導体製造計画を正式に発表した。この巨額プロジェクトは、投資額が200億ドルから250億ドルと見積もられ、テスラ（Tesla）とスペースX（SpaceX）が共同で運営し、年間1兆ワット（Terawatt、1 TW）の演算能力を持つチップの生産を目指す。

マスクが提供したデータによると、現在の世界のAI計算能力は年間約20ギガワット（GW）であり、将来の需要予測のわずか2％にすぎない。このオースティン本社近くに設置される先進技術用のウェーハ工場は、既存の全ウェーハ工場の50倍の生産能力を目標としている。

マスクは率直に、「感謝はしているが、現行のサプライチェーンの増産速度は私の拡張計画に追いつかない」と述べている。この壮大な計画は、ロボット、自動運転システム、宇宙インフラの需要増に対応し、人類を銀河文明へと進めることを目的としている。

垂直統合と高速イテレーションによる製造革命

Terafabの運営モデルは、従来の半導体産業の分業体制を覆し、全工程を一元化した統合生産を採用している。この施設には、技術的に独立した2つのウェーハ工場があり、それぞれが単一のチップ設計に専念し、工程の簡素化と生産能力の向上を図る。工場内では、設計、製造、テスト、封止、さらにはマスク（光掩膜）製作までを一つの建物内で完結させる。この方式により、設計からテストまでのサイクルを7日以内に短縮する高速なフィードバックループを実現している。

従来の業界の保守的で硬直した運用基準と比較して、Terafabはより多くのハイリスク・ハイリターンな革新的試みを可能にする。マスクは、生産能力のボトルネックとなる設備を再設計し、ウェーハの搬送を直線的に隣接設備間で行うことで、極端な規模の生産を追求している。この変革により、テスラとSpaceXはサプライチェーンの自主性を強化し、外部委託への依存を減らし、市場での交渉力を高める重要な戦略的武器となる。

軌道AI衛星：計算能力を宇宙へ

地上での応用拡大に加え、マスクは先進的な宇宙計算のビジョンも明らかにした。彼は、Terafabで生産されるチップのうち、最大80％の計算能力を地球軌道上に展開し、残りの100〜200GWの計算能力を地上に残す戦略を描いている。この戦略の背景には、地上の電力網が1兆ワット規模の巨大なエネルギー負荷に耐えられないことと、宇宙空間の太陽放射量が地球表面の約5倍であること、そして真空環境下での放熱の大規模化が実現可能である点がある。

そのため、Terafabは二つのタイプのチップを生産する予定だ。一つは、Optimusロボットや自動運転車に最適化されたAI5またはAI6チップで、もう一つは初公開の「D3」カスタム宇宙用処理器だ。D3チップは軌道上のAI衛星向けに設計され、強力な耐放射線性と高温環境下での安定動作を備え、冷却器の品質要求を低減させる。

マスクは、SpaceXのスターシップ（Starship）輸送システムと連携すれば、軌道AIの運算コストは2〜3年以内に地上の運算コストを下回り、未来の銀河規模のインフラの基盤となると予測している。

図源：Terafab Terafabは二つの主要なチップ体系を生産する

半導体レイアウトの再構築と技術的課題

マスクの計画は衝撃的だが、半導体業界は技術的実現性に対して慎重な見方もある。もしTerafabが2ナノメートルの先進製程から始めるとすれば、非常に高い技術的ハードルに直面する。GAAFETトランジスタに移行した後、製造工程は数百もの厳しい工程からなり、わずかな偏差も歩留まりの大幅な低下を招く。

TSMC（台積電）が長年蓄積してきた製造工程の統合経験と欠陥データベースは、強固な技術的守りとなっている。さらに、先進的なEUV露光装置の納期遅延と高コスト、米国内における成熟した半導体エンジニアやサプライチェーンの不足も、短期的に克服が難しい課題だ。

一部の業界関係者は、マスクの宣言を戦略的な表明とみなし、垂直統合能力を示すことで、主要な半導体ファウンドリのコントロール力を弱める狙いがあると見ている。しかし、もしマスクが封止技術とサプライチェーンの効率化を成功させれば、長期的には世界の半導体勢力図を再構築する可能性もある。このオースティンから宇宙へと広がる計算能力競争は、シリコンバレーの狂人がいかにしてSFの構想を実現し、実際の生産ラインに落とし込むかを試す戦いとなっている。