Nvidiaの成功に学ぶ（その1）

私の半導体に関する経験は、メモリ（17年）、IP/テクノロジ開発（10年）、USB/セキュリティ等のASSP（5年）、業界団体対応等の間接部門（8年）、計約40年間。幸か不幸か、非常に幅広く経験してきたので、集積回路（LSI）の技術に対する愛着は今も強い。メモリの経験が長かったが、このブログでは、AI/セキュリティ/通信ネットワーク等の、近年、通商摩擦/安全保障問題が大きくなって来ているIT（情報技術）分野のロジック系半導体に関する内容を中心に、私見を発して行きたいと思う。少しでも、半導体関係者の参考となれば幸いである。

初回は、AI向けの半導体技術への期待から存在感を一段と高めているNvidia社を取り上げようと思う。Nvidia社は、言わずと知れた半導体業界に在ってファブレス大手の優良企業である。 製品が位置付けられてきた市場は、次の通りである；

・ PC/WS用のグラフィックス・アクセラレータ
・ ゲーム専用機のグラフィックス・プロセッサ
・ スマートフォンのメディア・プロセッサ
・ HPC/科学技術計算用プロセッサ
・ Deep-Neural-Networkの学習/推論用プロセッサ
・ 自動運転用組み込みプロセッサ

時にPost-Intelと期待される、その強さと成功要因を、今後数回に分けて事業戦略/技術戦略とマネジメントの面からを探ってみる。

元AMD出身の3人が創立

Nvidiaの創立（Foundation）は1993年4月。元AMD社員 のJensen Huang氏と、元Sun Microsystems社のChris Malachowsky氏、Curtis Priem氏の三人が、Microsoft社のWindows-PC用のグラフィックアクセラレータチップやグラフィックボードのB2B (Business to Business) / B2C (Business to Consumer)ビジネスを狙って起業した。翌年、元Sun Microsystems社のDavid Rosenthal氏も加わっている。

1993年は、第1次湾岸戦争があった年である。 日系半導体メーカーは、1986年に締結された日米半導体協定によりPC向けのロジックビジネスが制約されてしまい、また1990年以来の円高進行のために事業環境が悪化し始めていた。

しかし、その状況は、シリコンバレーの半導体企業と、台湾のシリコン・ファウンドリ等の製造請負企業からなるIBM-PCの開発製造の国際分業体制にとっては順風となっていた。そして、Windows 3.1、Windows 95と、IBM互換PCの大躍進が始まった。

家庭用PCに加え、業務用ワークテーションやゲーム専用機向けのニーズもあり、1993年時点で、「24のグラフィックス・チップの会社が誕生し、3年後にその数は70まで急増した」と、Nvidia社のウェブサイトではその歴史を振り返っている。

PC用チップセット市場とは、Intel社やMicrosoft社の影響力の大きいインターフェース仕様や製品企画に適用しなくてはいけない過酷な市場である。具体的には、PC用チップセットの統合や、PCに搭載するDRAMコストの節約、LCDの大画面化、PC製品のラインナップ企画、グラフィック処理機能を切り出す際のインターフェースの標準化などであった。より高性能な領域では、EWS（Engineering Work Station）やゲーム専用機向けのグラフィックス機能のニーズもあった。

Nvidia社は、それらへの「適応」のために、プログラマブルGPU (Graphics Processing Unit)という新概念の汎用プロセッサ回路 (SIMD: Single Instruction Multiple Data) の開発に進んだ。この開発の成功により、当時進んでいた「3Dグラフィックスの座標変換・陰影計算処理（Hardware Transform and Lighting）機能の標準化」に素早く対応させることができた。また、そのアーキテクチャがスケーラブルである故に、PCからゲーム機までの幅広い要求に対応するビジネス・ロードマップを描くことが可能となった。

世界初の GPU と言われるGeForce 256 の成功によって、同社は、グラフィックス市場でのポジションを確立し、1999年にNASDAQへの上場に成功した。 同年の決算では、売り上げが100億円/年を超えた（図1）。

図1　Nvidia社の売上額(青線)と時価総額(赤線)の推移　近年は、時価総額は売上額を大きく上回って推移している。(出典：Nvidia社のAnnual Reportを元に筆者が作成)

この時期の議論を、Jensen Huang CEOは、2002年7月の雑誌Wiredで、「これは、逐次処理（CPU）と並列処理（GPU）をどのようなアーキテクチャとインターフェースにて行うのが良いのかという問題だった」とシンプルに語っていた。 そこには、「画像処理は本質的に並列データ処理である。 コンピューティングの将来はマルチメディアが牽引する。 従って、GPUにはCPU以上の将来性がある」という状況認識があった。

CPUの陳腐化戦略

前記の雑誌Wiredで、Jensen Huang CEO（図2）は、”the man who plans to make the CPU obsolete”と紹介された。“Planned Obsolescence”という表現は、通常は製品のライフサイクルを早めることによる需要の喚起する戦略を意味するのであるが、この場合は、「GPUの汎用化（General-Purpose GPU）を進めることによって、CPU技術の価値を陳腐化する」との意味で使われていた。

図2 Jensen Huang CEO 撮影：津田建二

半導体業界にとって、「Make-Obsolete」は余りに常識過ぎて、普段は気にすることのない水や空気のような発想である。 Mooreの法則が健在であった時代においては、製造技術が微細化を進めることによって前世代の商品をMake-Obsoleteし、新たな世代にチャンスをもたらした。

しかし、Post-Mooreの時代では、Jensen Huang CEOの「回路技術を進化させるによって、古い回路をMake-Obsoleteする」という発想が重要なのではないだろうか？ 既存のCPU、GPU、ネットワークプロセッサ、FPGA、セキュリティチップ等を、回路アーキテクチャのレベルでMake-Obsoleteする次世代回路技術は、市場のゲームをリセットさせ、支配者を交代させる可能性を生み出す。

2017年、MIT Technology Reviewが選ぶ「50 Smartest Companies」にて、Nvidia社は、第1位に選ばれた（参考資料1）。翌年、Harvard Business Review（参考資料2）から、Jensen Huang CEOは、ZARAを展開するスペインInditex社のPablo ISLA CEOに次いで第2位となり、2020年10月14日のForbes誌の「THE JUST 100 Companies Leading the New Era of Responsible Capitalism」では、Apple、Intel、Alphabet (Googleの持株会社) 等の優良先端企業を抑え、Nvidia社は、Microsoft社に次ぐ第2位に選ばれた（参考資料3）。彼の経営は、革新性と成長性の観点から、米国と台湾の産業界に跨って高く評価されている。

2020年1月末の決算時の従業員数は約13,800人、売り上げ109億ドル、営業利益率26％に上っている。 特に、最近のNvidia社の株式時価総額の高騰は驚異的である。 売上額では、未だIntel社の10分の1程度だが、株式時価総額 (Market Value)では既にIntel社を凌駕している。

次回以降、このNvidia社の成長の足取りを振り返ることによって、集積回路設計の将来を考えてみる。

参考資料
1. "50 Smartest Companies", MIT Technology Review, 2017
2. "The Best-Performing CEOs in the World 2018", Harvard Business Review, 2018
3. "THE JUST 100 Companies Leading the New Era of Responsible Capitalism", Forbes, (2020/10/14)