プロセッサー（CPU・GPU）

命令を読み、計算し、書き戻す

プロセッサーの中では、トランジスタという小さなスイッチが数十億個つながっている。コアはメモリから命令を1つ読み、その命令どおりに数を足したり比べたりして、結果を書き戻す。この一回りを、クロックが刻む1秒に数十億回の歩調に合わせてくり返す。

CPUは、条件によって次にやることが変わるような複雑な手順を速くこなすため、1つ1つのコアを大きく賢く作り、数個から数十個並べる。GPUはもともと画面の点（画素）の色を一斉に計算するための部品で、単純なコアを何千も並べ、同じ計算を大量のデータにまとめてかける。AIの学習は同じ形の掛け算と足し算の山なので、GPUが向いている。

何に使われ、どこが難しいか

パソコンやスマホの頭脳のほか、車・家電・工場の機械の中にも入っている。機械を動かす用途では、CPUとメモリと入出力を1つにまとめた小さなマイコンや、必要な回路を1枚のチップに集めたSoC（システム・オン・チップ）を使う。

難しいのは熱だ。スイッチが切り替わるたびに電気を使い、その電気は熱になる。熱がこもると壊れるので、チップに金属の板や冷たい液の通る板を当てて熱を逃がす。大きな1枚のチップは作るときに欠陥が混じりやすいので、小さなチップ（チップレット）を複数つないで1つのプロセッサーとして動かす作り方もある。

• 技術図鑑チップを重ねてつなぐと、何が良い？

日本の会社が担う所

ソシオネクストは、顧客ごとに最適な先端SoCを設計して提供する。ルネサスエレクトロニクスは、マイコンやSoCといった演算を担う製品を手がける。フジクラは、発熱が大きいCPU・GPUを冷やすための板（コールドプレート）や、熱を広げて運ぶ部品（ベーパーチャンバ）を開発する。

• 会社図鑑ソシオネクスト（6526）
• 会社図鑑ルネサスエレクトロニクス（6723）
• 会社図鑑フジクラ（5803）

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• NTT（9432）「○ 光技術によるコンピューティングの革新(IOWN3.0に向けて)-AIの進展によりコンピュータの計算量は爆発的に増加しており、複数のGPUを組み合わせて一つの大規模な計算リソースとして動作させることが不可欠となっています。」研究開発活動
• ソニーグループ（6758）「本製品には、ノイズの処理性能を従来比約7倍に高めた新NCプロセッサー「QN3」や「アダプティブNCオプティマイザー」を搭載しました。」研究開発活動
• ソフトバンクグループ（9984）「…場投入期間の短縮を可能にするコンピュート・サブシステムの開発・提供、ならびにAIやデータセンター向けCPU「Arm AGI CPU」をはじめとする自社設計シリコンチップに関する研究開発に取り組んでいます。」研究開発活動
• ソフトバンク（9434）「…I-RANの実装基盤として開発したプロダクト「AITRAS(アイトラス)」においては、NVIDIA GPU(Graphics Processing Unit)を活用し、従来専用ハードウェアで実行していた無線信号処理を完全にソフトウエアで実行…」研究開発活動
• KDDI（9433）「同社のEPYC CPUは、最先端のチップレット技術(注4)を用いて複数の小型チップを一つのプロセッサーに統合し、従来の一体型デザインよりも多くのコアを搭載することで、高性能化と低消費電力化の両立を実現しています。」研究開発活動
• 三菱電機（6503）「マルチコアCPUの演算処理を高速・中速・低速の三つの周期に分割し並列実行させる「複数周期混在制御」技術を確立することで、100軸を超える多軸制御と高精度な加工の両立を実現しました。」研究開発活動
• 大和ハウス工業（1925）「また、構造躯体は、JDCC(※5)が定める最高レベル「Tier4」の耐震性能を有しており、高密度GPU(※6)サーバーに対応する電気設備・空調設備を含むオールインワンパッケージで提供いたします。」研究開発活動
• SUBARU（7270）「次世代アイサイト向けSoC開発における国際規格「ISO 26262」認証の取得※5、制御統合ECUに搭載する車載マイクロコントローラの設計に関するインフィニオンとの協業、また鹿島建設との光ファイバセンシング技術を用いた路車協調型自動運転の実…」研究開発活動
• 東北電力（9506）「…新たなサービス提供に向けた研究開発次期ITC装置TCインターフェース部用基板及びIECプロトコル対応CPU基板の開発や、スマート保安の事業化に向けた開発、3Dモデルの活用及び提供方法に関する調査研究 など」研究開発活動
• 住友化学（4005）「…世界に先駆けて量産を開始した超微粒αアルミナについて、次世代半導体用の研磨材用途としての展開に加え、CPU/GPUの安定動作を確保するうえで重要となる放熱材料や、高強度・耐薬品性・透光性が求められる半導体製造装置用部材への応用開発も進めてお…」研究開発活動
• リコー（7752）「本製品には、業務用スキャナー向けに自社開発した次世代SoC(System on a Chip)「iiGA」を搭載しました。」研究開発活動
• ニデック（6594）「AIサーバを中心とした高性能演算サーバに搭載されるプロセッサーの最適な冷却ソリューションとして、CDU(Coolant Distribution Unit)・QC(Quick Coupling)・LCM(Liquid Cooling Mod…」研究開発活動
• キオクシアホールディングス（285A）「生成AIや高性能計算用途向けのデータセンターSSD2025年6月生成AIや高性能計算用途においてGPU稼働率を高めてシステムの改善に貢献する、PCIe® 5.0対応NVMeTM SSD「KIOXIA CD9Pシリーズ」の試作品を開発。」研究開発活動
• ルネサスエレクトロニクス（6723）「…がり、相互に情報交換しサービスが提供される超スマート社会では、これまで当社が強みとしてきたマイコンやSoCといったデジタル製品が担う演算機能、アナログ製品が得意とする人の目・耳・鼻などに相当するセンシング機能、さらにパワー製品が得意とするモ…」研究開発活動
• セイコーエプソン（6724）「Host(SoC ※10)から入力される2K映像データに対応し、外付けメモリなしで自動車のフロントガラス曲面に合わせた歪み補正や、Local Dimmingによる映像解析と表示内容に合わせたバックライト制御が可能で、HUDやその他の車載ディ…」研究開発活動
• 古河電気工業（5801）「2 データセンタで用いられる演算装置(CPU・GPU等)の放熱・冷却ソリューションとして、従来の空冷方式に加え水冷方式についても研究開発を進めました。」研究開発活動
• フジクラ（5803）「サーマル製品については、生成AIや大規模データ解析に使われるCPU/GPUの高発熱化に対応するため、独自構造を持つ新型コールドプレート、3Dベーパーチャンバの高性能化に取り組んでいます。」研究開発活動
• アドバンテスト（6857）「…発· メモリデバイスの信頼性と機能性を多数個同時に測定可能な高速メモリ・バーイン・システムの開発· SoCデバイスの信頼性と機能性を測定する高速SoC・バーイン・システムの開発· 多ピン化、複雑化が進むSoC半導体を多数個同時測定でき、省ス…」研究開発活動
• 野村総合研究所（4307）「この点、GPUのバッチ利用により、大量のデータ処理を一括して高速に実行するための手法について調査・研究を行いました。」研究開発活動
• ダイフク（6383）「(2) コンテックグループ産業用コンピュータ製品では、AI処理に優れた性能を発揮するプロセッサを搭載した超小型のビジネスコンピュータを開発し、2025年8月より販売を開始しました。」研究開発活動
• ローム（6963）「(1)「LSI」における製品開発・AI機能搭載マイコン「ML63Q253x-NNNxx / ML63Q255x-NNNxx」を開発ネットワークに依存せず、マイコン単体で学習と推論を実現するAI機能搭載マイコンを開発しました。」研究開発活動
• ヤマハ（7951）「設備音響分野においては、フリーコンフィグレーション型シグナルプロセッサー『DME5』『DME3』、クラスDアンプを搭載したパワーアンプリファイアー『XMS』シリーズ、ウォールマウントコントローラー『MCP2』、タッチパネルコントローラー『…」研究開発活動
• サンケン電気（6707）「・電源・モータ向けパワーエレクトロニクス制御用に、RISC-V CPUコア、22nm超低リークプロセス、ReRAMを採用したマイコン MD6605を開発。」研究開発活動
• 第一実業（8059）「次世代モデルでは、検査システム基盤の強力化を図るため、メモリやCPUを世代交代させたほか、AIの推論性能を向上させるためGPU搭載の拡張性等にも対応いたしました。」研究開発活動
• ソシオネクスト（6526）「6【研究開発活動】 当社グループのビジネスモデルである「Solution SoC」は、自社のサービス/製品の差別化を求める顧客に、先端テクノロジーを用いて、顧客に最適な先端SoCを提供するものです。」研究開発活動
• ウシオ電機（6925）「特に生成AI向けGPUやHBM実装需要の拡大によって、配線微細化・多層化・大面積化・高位置合わせ精度等が同時に進み、今まで以上に装置の装置要求が高まっております。」研究開発活動
• 太陽ホールディングス（4626）「PCでは、中央演算処理を行う半導体チップのCPUや3Dグラフィックスなどの画像描写を行う際に必要となる計算処理を行う半導体チップのGPU、モバイル端末では通信や動作を司るアプリケーションプロセッサ、記憶媒体であるDRAM、NANDフラッシュ…」研究開発活動
• 大日精化工業（4116）「また、CPU等の発熱部品とヒートシンクの隙間を埋め、熱伝導率を高めるウレタン樹脂による放熱ギャップフィラーの新グレードが完成し、顧客評価を進めました。」研究開発活動
• 山洋電気（6516）「AI技術の飛躍的な進展および需要の拡大にともない、それを支えるGPUサーバや通信機器の高性能化および高密度化が進み、内部発熱量は著しく増加しています。」研究開発活動
• バンドー化学（5195）「…フィラーを垂直配向した高い熱伝導率を有する放熱シート「HEATEX®(ヒートエクス)」は、発熱部品(CPU、LEDバックライト、パワーチップ)から発生する熱を効率的に冷却部材(ヒートシンク等)へ伝達するためのインターフェイスとして多くのお客…」研究開発活動

• 仕組み図鑑チップを設計する会社と作る会社は、なぜ分かれる？