車載半導体が「スマホより高く・古い」のは、命がかかっているからだった

現代の車に、半導体はいくつ載っているか

1台の乗用車に搭載される半導体の数は、1995年には約20〜30個程度とされていました。それが今日では、走行制御用のマイコン（MCU）だけで50個以上に増加しています（東京エレクトロン TELESCOPE magazine）。エンジン制御・ブレーキ・エアバッグ・カメラ・牽引インバーター・ディスプレイ・エアコン——クルマのほぼすべての機能が電子制御に置き換わり、その頭脳として半導体が動いています。

2020〜2022年の「半導体不足」では、この車載半導体が供給できなくなったことで、世界中の自動車メーカーが生産を一時停止しました。1台あたり数百円のマイコンが1個足りないだけで、完成車が出荷できない——それほど車載半導体は現代の自動車に不可欠な存在です。

なぜ「車載専用」の半導体が必要なのか

スマホのプロセッサは、動作温度が「0〜70℃」程度に設定されているものが多く、寿命も数年を想定しています。一方、車内の環境はまったく異なります。夏場のダッシュボード付近では80℃以上、エンジンルーム直近では150℃近くに達することもあります。冬の朝はマイナス40℃での始動も求められ、路面からの振動・衝撃が常時加わり、15年以上の使用も珍しくありません。

この過酷な環境に耐えるため、車載向けには専用の品質規格と認証プロセスが設けられています。

AEC-Q100とは何か——温度グレードと故障率認定

車載集積回路に適用される主要な品質規格がAEC-Q100（Automotive Electronics Council Q100）です。AECは自動車向け電子部品の信頼性基準を策定する業界団体で、Q100は特に集積回路（IC）を対象としています。ディスクリート部品（トランジスタ・ダイオード等）にはAEC-Q101が適用されます。

AEC-Q100では、動作温度範囲によって以下の「グレード」に分類されます。

これに加えて、高温動作寿命試験（HTOL）・電気的ストレス試験・静電気（ESD）耐性・温度サイクル試験など、多数の項目に合格する必要があります。コンシューマ用半導体には存在しない、独自のハードルです。

ISO 26262と機能安全——「壊れたとき何が起きるか」を設計に組み込む

車載半導体のもう一つの重要な規格がISO 26262（機能安全規格）です。これは「半導体が故障したとき、その影響をどこまで制御できるか」を規定するもので、ブレーキ・ステアリングなど安全に直結するシステムに適用されます。

ISO 26262では、安全整合性レベルとしてASIL（Automotive Safety Integrity Level）が設けられています。ASILはA〜Dの4ランクがあり、ASIL-Dが最高レベルです。「この機能が失われた場合、人命に直接関わる」という状況——たとえばブレーキ制御や電動ステアリング——のチップには、ASIL-D対応が求められます。

ASIL対応の設計は複雑で、冗長化・自己診断回路・フォールトツリー分析など、通常の半導体設計には存在しないプロセスが必要です。これが開発コストを引き上げ、車載チップの単価を高くする一因となっています。

なぜ車は「古いプロセス」の半導体を使うのか

スマホのSoCが最先端2〜3nmプロセスで製造される一方、車載マイコンの多くは28nm〜180nmといった成熟プロセスで製造されています。これは「遅れ」ではありません。理由は3つあります。

第一に、長期供給義務です。自動車メーカーは、特定の車種を生産する期間（10〜15年以上にわたることもある）、同じ設計の半導体を安定供給することをサプライヤーに求めます。製造プロセスを変えれば再認証が必要になるため、途中での変更は事実上困難です。

第二に、信頼性と実績です。成熟プロセスは動作特性が長年の実績で検証されており、過酷な環境での長期信頼性が確立されています。最先端プロセスは高性能ですが、車載認証の取得には長い時間と費用がかかります。

第三に、適切な電力・コストです。車のブレーキ制御や点火タイミング管理に、スマホ級の演算性能は必要ありません。必要な性能を成熟プロセスで低コスト・省電力に実現することが合理的な選択です。

車載半導体の市場と主要メーカー

車載半導体市場で強い存在感を持つのが、「Infineon（インフィニオン）」と「ルネサス エレクトロニクス」です。Infineonは、マイコン全体の市場シェアで2024年に21.3%を獲得し世界首位となっており（Omdia調査）、車載マイコンでも13.5%で首位の座にあります。ルネサスも車載MCUで世界トップ級のシェアを持ち、かつてNEC・日立・三菱の半導体事業を源流とする国内の重要プレイヤーです。

この分野ではNXPセミコンダクターズ（旧フィリップス）、STマイクロエレクトロニクス、テキサス・インスツルメンツなどの欧米企業も主力プレイヤーです。

EVの普及に伴って急成長しているのが、「SiC（炭化ケイ素）パワー半導体」です。テスラをはじめとするEVの牽引インバーターには、従来のシリコンより高電圧・高温に強いSiCが使われています。市場調査会社Yoleの予測では、SiCデバイス市場は2030年に約103億ドルに達し、そのうち約70%が車載向けになるとされています（Yole / semiconductor-today 2025-12）。

この記事のまとめ

• 現代の乗用車は、走行制御マイコン（MCU）だけで50個以上の半導体を搭載している。
• AEC-Q100はGrade 0で-40〜+150℃に対応し、高温動作寿命・温度サイクルなど多段階の試験を規定する品質規格。
• ISO 26262のASIL-Dは、ブレーキ等の最重要機能に課される最高の機能安全レベル。
• 車は成熟プロセス（28nm以上）を使う——長期供給義務・信頼性実績・適切なコストが理由。
• MCU世界首位はInfineon（2024年シェア21.3%）、ルネサスも車載MCUで世界トップ級。
• SiCデバイス市場は2030年に約103億ドル、その約70%が車載向けと予測されEV普及で急成長中。