人工知能

AI（人工知能）における半導体の役割

人工知能(AI)における半導体の役割と、半導体がハイパフォーマンスコンピューティング、効率的な電力管理、安全なデータ処理をどのように実現するかをご覧ください。AIに使用されるさまざまな種類の半導体と、インフィニオンがAI革命をどのように推進しているかをご覧ください。

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10/07/2025

AI – 次の技術革命

AIはデジタル時代のキー テクノロジーであり、将来的には多くのデバイスにとって欠かせなくなります。自動運転、スマートホーム デバイス、顔認識、音楽ストリーミング、音声翻訳、医療診断、ナビゲーション、サービス、産業用ロボットなど、AIが私たちの生活、仕事、コミュニケーションの方法を大胆に変革し、私たちはすでにそれを大いに活用しています。

しかし、何がAIを可能にするのでしょうか?その答えは、半導体です。

スマートヘルスアプライアンスマイクロチップ
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革新的な半導体 – AIの心臓部

半導体はAIシステムの構成要素であり、機械学習、ディープラーニング、生成AIなどのAI関連タスクに必要なハイパフォーマンス コンピューティングを可能にします。インフィニオンでは、AI機能をサポートするために必要なエコシステム全体を検討することに注力しています。AIシステムを実現するためには、以下のような多くの種類の半導体が重要な役割を果たします。

  • プロセッサ： これらのAIシステムの「頭脳」は、命令を実行し、計算を実行し、データフローを制御します。グラフィックス処理ユニット (GPU) は、AI や機械学習に必要な複雑な計算を処理するために特別に設計されていますが、中央処理ユニット (CPU) はシリアル処理用に設計されており、AI システムを制御する命令の実行を担当します。
  • AIセンサー: AIシステムの出発点として、 センサー はAIアルゴリズムが連携するためのデータを収集して生成します。AIセンサーには、物体検出、顔認識、自動運転車用のイメージセンサー、オーディオデバイスで音声データをキャプチャするために使用されるオーディオセンサー、温度、湿度、圧力、その他の環境要因を測定する環境センサーが含まれます。
  • アクチュエータ:電源ユニット(PSU)、バッテリー バックアップ ユニット(BBU)、中間バスコンバータ(IBC)などのAIシステムのパワー半導体は、AIシステムの消費電力を管理し、システムが動作に必要な電力を受け取るようにし、ロボットや自律走行車などのAIシステムのモーターやその他のアクチュエータを制御するために使用されます。
  • コネクティビティ ソリューション:ワイヤレスコネクティビティIC(Bluetooth、UWB)、またはイーサネットICは、クラウドとの通信、またはAIシステムと周辺機器やアクセサリなどの他のデバイス間の通信を可能にします。
  • セキュリティ半導体: セキュリティソリューションは 、機密データを不正アクセスから保護し、AIシステムやAIシステム内のデータの暗号化と復号化のための安全な環境を提供することで、AIシステムの信頼性を高めます。
  • メモリとストレージ: 揮発性および不揮発性 のメモリおよびストレージソリューションは 、AIモデルの膨大な量のデータを確実に取得します。

パワー半導体がAIによる電力需要の増大に対応

「グリッドからコアへ」のアプローチ

AIのアルゴリズムを学習させたり、高度な計算を実行したりするためのプロセッサは、専用のAIデータセンターによって運用されています。デジタル化とAIによるデータの急激な増加により、データセンターの電力需要は大幅に増加し技術的な要件が厳しくなっています。

スマートヘルスアプライアンスマイクロチップ
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パワー半導体 は、AIデータセンターの効率的な運用を確保し、電力網（グリッド）からプロセッサ(コア)までのエネルギー 効率を管理します。データ処理ニーズの増大によりこれらのシステムの電力需要は急速に増加するため、エネルギー効率が非常に重要になってきます。

インフィニオンは、AIの推進において「グリッドからコアまで」のアプローチを重視しています。「グリッド トゥ コア」アプローチは、エネルギー供給チェーンの初期段階からグリッドから始まり、コア コンポーネントであるプロセッサ(以下、グリッドなど)に至るまで、AIの電力需要に対応するためにインフィニオンが策定した包括的な戦略です。GPU、TPU)。この戦略は、AIデータセンターの厳しい要件を満たすために、さまざまな段階で電力変換を効率的かつ効果的に管理することです。当社の革新的なパワー半導体ポートフォリオには、データセンターに入力するグリッドからそのコアであるAIプロセッサまでのソリューションが含まれ、Si、SiC、GaNの利点を活用して最高の効率、密度、堅牢性を実現します。

AIをどのように強化しているかについてもっと知る

AIを実現する

インテリジェンスがエッジに移行するとき – マイクロコントローラーの役割

AIの文脈では、プロセッサとマイクロコントローラー(MCU)はどちらも重要なコンポーネントですが、それぞれ異なる目的を果たし、異なる特性を持っています。プロセッサは、中央処理装置(CPU)とも呼ばれ、コンピュータシステムの頭脳です。クラウドAIのコンテキストでは、通常、データセンターでの複雑な計算やタスクを処理するように設計された高性能CPUです。

エッジAI は、クラウドに接続せずにインテリジェンスがデバイスで動作するため、自動車、産業、IoTの幅広いアプリケーションへの扉が開かれます。エッジAIとは、クラウドコンピューティング施設のような中央環境ではなく、データが配置されている場所に近いエッジコンピューティング環境またはデバイスに AIアプリケーションを 実装および展開することです。一般的なユースケースは、一連の複雑なAIテクノロジーに依存する音声認識分析を使用したスマートスピーカーと音声アシスタントテクノロジーです。その他のトレンドには、スマートホームだけでなく、AIがエッジデバイスの効率を向上させ、摩擦のないユーザー エクスペリエンスを提供するとされる健康、ライフスタイル、ウェアラブル市場が含まれます。

マイクロコントローラー(MCU)は、エッジコンピューティング、IoTデバイス、および低消費電力と小型フォーム ファクターが不可欠なその他のアプリケーションで使用されるものを含む、多くのAIシステムで重要な役割を果たします。MCUは、AIシステムにおいて、センサー等からのデータ 取得 、AIシステムによる処理・分析、フィルタリング、スケーリング、フォーマットなどの データ処理 、より強力なプロセッサへのデータ送信、さらなる分析、 制御、自動化 、他のデバイスやシステムとの通信 など、さまざまなタスクを実行するためにAIシステムで使用されます。 クラウドにデータを送信したり、中央サーバーからコマンドを受信したりするなど。

スマートヘルスアプライアンスマイクロチップ
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マイクロコントローラー(MCU )は、エッジコンピューティング、IoTデバイス、および低消費電力と小型フォームファクタが不可欠なその他のアプリケーションで使用されるものを含む、多くのAIシステムで重要な役割を果たします。MCUは、AIシステムにおいて、センサー等からのデータ 取得 、AIシステムによる処理・分析、フィルタリング、スケーリング、フォーマットなどの データ処理 、より強力なプロセッサへのデータ送信、さらなる分析、 制御、自動化 、他のデバイスやシステムと の通信 など、さまざまなタスクを実行するためにAIシステムで使用されます。 クラウドにデータを送信したり、中央サーバーからコマンドを受信したりします。

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インフィニオンとお客様 - AI革命を推進

グローバルな半導体メーカーとして、お客様やパートナーがエネルギー効率が高く、高性能で信頼性の高いAIアプリケーションを作成できるように支援します。当社の製品、ソフトウェア、ツール、サービスは、データやMLパイプラインから高性能で低消費電力のAI対応MCUまで、AIベースのアプリケーションの開発をサポートします。

AIにおける半導体の役割を理解することで、このテクノロジーの可能性を最大限に引き出し、より効率的で接続されたインテリジェントな世界を創造することができます。

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