経営戦略研究

Vol
.10

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半導体産業の競争力に対して立地および知識等の内部資源が与える影響の違いについての論考―技術とアーキテクチャの異なる半導体設計企業の事例を用いて―

八井田 収
要

旨

半導体産業においては、設計に特化したロジック・ファブレス企業と、設計と製造の両方の機能を持つアナログ・IDM 企業とで異なる立地パターンを示している。
これは、両半導体産業の競争力に対して、立地や内部知識が与える影響が異なっているためであることが本研究の定量分析によって明らかとなった。
具体的には、ファブレスの競争力は、国や地域のクラスターに蓄積された知識資産がそこに立地する企業の競争力の有力な説明変数になり得ることが確認された。
一方、アナログ・I
DM の競争力は長年の経験や設計と製造が一体化した組織構造が必要なため、企業内の知識資産が競争力の有力な説明変数になり得ることが確認された。

Ⅰ

はじめに

１

背景：国の税制やインフラ・コストなどでは説明できない企業立地の存在

企業の立地は競争力獲得のための手段の 1つと考えられる。製造の競争力獲得に必要な安価で安定したインフラや労働力が得られる国や地域に企業が立地するといった選択は多く見られるが、半導体設計企業の立地は必ずしもコストが安い国で決まるものではない（八井田 2015，121 132頁）。たとえば、半導体設計企業の多くはコスト面で不利であるにも関わらず、売上高上位企業のほとんどは米国に立地している。さらに、地域クラスターに集まる類型もあれば、設計と製造が一体となって各地に分散している類型もある。

２

先行研究

（1）立地がもたらす競争力：Porter（1998）

18

経営戦略研究Vol.10競争がグローバル化し、経営資源は世界を自由に移動しているにも関わらず、立地が相変わらず競争力を左右する決定的な役割を果たしていると、4つの側面からなるフレームワークによって説明している。それは、①要素条件、②需要条件、③関連・支援産業、④企業戦略・競争環境の相互に関連する 4要因を「ダイヤモンド」フレームで表し、シリコンバレーのような地域クラスターの立地優位を説明している。そして、立地の優位性を享受した企業の競争力は、設計のファブレスと製造のファウンドリのように、機能に応じた国や地域に「配置」されることによって得られると示している。

（2）設計立地に基づく比較優位：藤本・大隈（2007）
開かれたもの造りの考えでは、製造立地に先だって設計立地の決定が必要である。設計立地には設計情報が立地決定の主役であり、市場情報や技術情報の発生地で設計することが有利である。また、良い設計プロセスが得られる場所に立地することが有利であり、その 3つのタイプを挙げている。①市場立地：市場情報が固着的ならその発生源（例えば販売先の各国市場）に立地する、②技術立地：技術情報が固着的ならその発生源である研究開発集積に立地する、③組織能力立地：ある特性（例えばアーキテクチャ）を持つ設計情報の処理に適した組織能力が偏在する地に立地する。組織能力とアーキテクチャの相性が設計の比較優位に影響を与え、相性が良いと設計面の競争力が生まれると提起している。

（3）先行研究のまとめ
Porter（1998）の立地がもたらす競争力は 4つの側面に分けられ、それらに応じて企業の競争力は影響を受ける。これらの要件が備わった地域クラスター内に立地することで企業の競争力が高まると示している。これは、ポジショニング理論による競争力に立脚した考えである。
また、藤本・大隈（2007）による設計立地は、ロジック・ファブレスのようなモジュラー・アーキテクチャに適合する組織能力が偏在するシリコンバレーのような地域に立地することで比較優位が得られるといったアーキテクチャ理論による競争力に立脚した考えである。

３

リサーチ・クエスチョン

前述のように、立地が企業の競争力に与える影響について、Porterのポジショニング理論や藤本らのアーキテクチャ理論によって明らかになっている。しかし、半導体設計企業には、米国において地域クラスターに集まる類型がある一方で、設計と製造が一体となっ半導体産業の競争力に対して立地および知識等の内部資源が与える影響の違いについての論考

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た組織構造により工場とともに各地に分散している類型もある。このような立地が企業の競争力に与える影響について、ポジショニング理論によってもアーキテクチャ理論によっても十分説明できないケースが見られる。
本稿では、半導体設計企業の競争力について、立地要因とともに企業が内部に持つ資源、中でも「知識資産」に着目した。後述するように、同じ設計企業に属していても、技術やアーキテクチャの組合せの種類によってロジック・ファブレスとアナログ・IDM（詳細は後述）とでは立地の類型が異なっている。このような技術およびアーキテクチャの組合せが異なる半導体設計企業について、知識クラスターを構成する要素の 1つである「特許」と企業内に蓄積された暗黙知の観点から調査を行い、半導体設計企業の競争力に対して立地および内部資源が与える影響を明らかにする。

Ⅱ

半導体設計企業が示すパラドックス

１

技術とアーキテクチャの分類

設計機能を持つ企業はいくつかの類型があり、それらを分類するにあたって、技術（デジタルとアナログ）とアーキテクチャ（モジュラーとインテグラル）から 4つの半導体設計企業の類型に分けられる（表 1）。
ロジックは、0と 1に数値化されたデジタル信号を ANDや ORなどの論理回路で構成して処理する類型を言い、単にデジタル信号を記憶するメモリと識別される。アナログは、数値化されない音や光など連続した信号を処理する類型を言う。
表１：技術とアーキテクチャの組合せによる半導体設計企業の類型（出所）筆者作成

20

経営戦略研究Vol.10アーキテクチャの視点からは、設計に特化したモジュラー型の企業はファブレスと呼ばれ、自社工場を持たずに設計開発に特化する特徴を持つ。設計と製造の一体組織を持つインテグラル型の企業は IDM（IntegratedDeviceManufacturer）と呼ばれ、自社工場を保有し、設計と製造が相互調整しながら設計を行う特徴を持つ。（Baldwi
nandClark2000;藤本・武石・青島 2001）。

２立地分布

企業にとって、立地は競争力（＝収益）を獲得のための手段の 1つであり、近年、多くの電子機器では、デジタル化の進展によって、設計と製造の分業が可能となり、製造を主とする企業は、税制や、減価償却方法、人件費、土地代、電気料金、水道料金といった要素コストが、競争力を確保するために不可欠である。半導体の場合、製造に特化したファウンドリ企業が主にこれらの立地コストが低い台湾や韓国に立地し、優位性を維持していることが証拠になろう（立本 2009，59 73頁）。
一方、設計機能を有する半導体企業の立地分布について調査した（図 1）。設計を主とする企業は、必ずしも税制や要素コストの有利な国や地域を選択していないことが明らかになった。類型 1のデジタル I
Cの設計に特化したロジック・ファブレスは、その多くが米国カリフォルニア州のシリコンバレーや台湾の新竹科学工業園区といった特定の地域ク
図１：設計機能を有する半導体企業の立地分布（出所）筆者作成

半導体産業の競争力に対して立地および知識等の内部資源が与える影響の違いについての論考

21

ラスターに集中していた。一方、アナログ I
Cの設計と製造が一体となった類型 2のアナログ・I
DM は、米国内の各地に分散していた。類型 3のロジックとアナログ両方の I
DMは、欧州のいくつかの国と日本に分散していた。類型 4のアナログ・ファブレスは目立った企業が無く、ニッチ市場を狙う小規模なベンチャー的企業が各国に点在するだけであった。

３

知識要因 － 学会論文の地域別データから半導体集積回路の設計技術に関する国際会議である VLSICi
rcuitsSymposium（2015）の採択論文数の調査結果 1から、地域別では、米国は 62件と他国に比べて圧倒的な違いがあった。さらに、米国の中で州別に調査を行うとシリコンバレーを中心としたカリフォルニア州の占める割合が米国全体の 20％を超えていた。このような結果から、米国とその中でもシリコンバレーを中心とするカリフォルニア州に知識が集まっているとみられる。

４二極化した収益性

半導体設計企業について各類型の売上高上位企業の収益性を調査した。平均営業利益率（2014年）は、類型 1のロジック・ファブレス（7社）が 20.
6％、類型 2のアナログ・IDM（6社）が 23.
7％、類型 3のロジック &アナログ・IDM（4社）が 10.
8％であった。
これらの特長は、メモリ半導体のように規模が競争力を支配するものではなく、製品の付加価値や市場によって各カテゴリー間の差が見られる。 それらの中で、 アナログ・I
DM とロジック・ファブレスの二極化した類型が比較的良好な営業利益率を確保している。
①類型 1のロジック・ファブレスは、ムーアの法則に沿って高機能な論理設計を行い、他社よりもいち早く先端で高機能なシステム LSIを製品化する。
②類型 2のアナログ・I
DM は、設計と製造の相互調整を必要とするため、設計と製造の分業化が難しい。高分解能や高精度といった特性を実現するために、自社工場を保有し、設計と製造の双方から技術を組み合わせて作りあげて行く必要がある。
③類型 3のロジック＆アナログ・I
DM は、内需に支えられた長年の経験で培った製品の高品質や高信頼性である。自社工場を保有し、設計から製造および最終検査まで一
1 EETimesJapan（2015）,「VLSIシンポジウム 2015 プレビュー：最先端回路技術の競演～VLSI
Circuitsの概要」を参照にした。

22

経営戦略研究Vol.10

貫した品質管理が行われるので、特に車載向けや産業機器向けの半導体市場で競争力を築いている。
④類型 4のアナログ・ファブレスは、近年登場した業態である。企業の枠を超えた設計と製造の相互調整には限界があり、現時点では一定の顧客要求性能は得られるが、高度なレベルの顧客要求性能を実現するには至っていないと考えられる。主に小規模なベンチャー企業であり、収益性のデータは得られなかった。

Ⅲ知識資産が競争力に及ぼす影響の分析

１ 「形式知」と「暗黙知」
前章では、企業の立地と収益性から、立地コストが必ずしも優位ではない米国の半導体設計企業が競争力を持つことが示された。それでは、なぜ米国のロジック・ファブレスやアナログ・IDM が競争力を保っているのかについて知識資産の観点から調査を行った。
野中・紺野（1999）によれば、「形式知」は主に文章・図表・数式などによって説明・表現できる定型的知識資産を指す。半導体設計の場合、EDA（Electroni
cDesi
gnAut
omation）や IP（IntellectualProperty）といった設計に関するデジタル化された知識などがある。本論では定量化の側面から、この機能分類に属する最も代表的な「特許」に着目した。
一方、「暗黙知」は主に経験や勘に基づく知識のことで、主に言葉などで表現が難しい経験的知識資産を指す。半導体設計の場合、数値化ができず伝達が難しいノウハウ知識などがある。本論では定量化の側面から、この機能分類に属する「歴史的条件」（＝長年の経験や技術に基づき蓄積された内部資源）に着目した。

２

知識資産と競争力の関係

先端の設計や技術、また活用した製品は、先発優位の利益をもたらすが、「特許」は知識資産となって、それらを法的に保護することで他社からの模倣を回避し、企業に持続的な競争力を与えることができる（妹尾 2009;Somaya2012,p.1084 1114）。
一方、「歴史的条件」は、内部資源に基づく競争戦略論である RBV（Resource basedview）の理論枠組みの中で、模倣を困難にする 4つの要因として、社会的複雑性、因果関係不明性、知財（=特許）とともに挙げられている（Barney2002）。継続的に蓄積さ半導体産業の競争力に対して立地および知識等の内部資源が与える影響の違いについての論考

23

れた経験や技術は知識資産となり、企業固有の競争力として表れると考えられる。

３

知識資産による経営の違い

米国のロジック・ファブレスとアナログ・I
DM の知識資産による経営の違いについて、インタビューなどによって調査した。

（1）ロジック・ファブレス
なぜ、米国のロジック・ファブレスが、シリコンバレーという地域クラスターで競争力を獲得しているかについて、インタビュー調査を行った 2。訪問したのは、カリフォルニア（シリコンバレー）の 3社とテキサスの半導体業界 NPOである。インタビューを行った職種は、経営者、エンジニア、業務、およびアナリストである。その結果、「移民を含めて世界中から集まる優秀な人材の知能」、「EDAベンダーや IPベンダーなどの設計関連産業の支援」、「情報技術（ICT）や人口知能（AI）などの需要産業の牽引」、「地域ネットワークによる知識の共有とスピルオーバー」などの影響が大きいことを挙げていた。
また、訪問時に提供を受けた資料 3から、「教育レベル」と「登録特許」について、シリコンバレー地域と米国の他の地域を比較した。
①2013年のデータによる教育レベルは修士以上が 21％と米国全体の 11％の 2倍高い。
②2013年の登録特許では、カリフォルニア州の 46.
9％、米国全体の 12.
7％を占める。
また、蓬田（2007,49 56頁）によれば、Qualc
omm の競争力の源泉は「特許」であり、売上高の約 3割はそのライセンス収入である。その戦略は、「いい技術」を開発するだけでなく、市場で「標準を取る」ことであるという。
このような結果から、シリコンバレーの地域クラスターを中心とするカリフォルニア州において、「特許」のような形式的知識が米国のロジック・ファブレスの競争力をもたらすことが明らかになった。

（2）アナログ・I
DM
一方、片瀬・蓬田（2012）および筆者の半導体商社の元社員へのインタビュー調査 4によれば、アナログ・I
DM の代表企業であるリニアテクノロジー社は、シニアエンジニ

2 米国でのインタビュー調査は 2015年 9月 8日～11日に行った。インタビューしたのは、Avago,nVI
DIA,Tec
hpoi
nt（シリコンバレーのファブレス）と GSA（テキサスの半導体業界 NPO）である。
3 Joi
ntVentureSili
conValley,Inc.
（2015）,SILICON VALLEY I
NDEX を参照した。
4 半導体商社の元社員へのインタビュー調査は 2016年 1月 5日に行った。

24

経営戦略研究Vol.10ア（アナログ・グルと呼ばれる）の経験と指導が企業の財産であるという。アナログ系半導体は、論理系半導体と異なり、一人前のエンジニアになるためには 10年かかると言われる。職人のように修練を重ね、高いノウハウ知識や経験的知識を蓄えていく。ロジック・
ファブレスでは、エンジニアのジョブホッピングが日常茶飯事と言われるが、リニアテクノロジー社ではほとんど辞めないという。また、ロジック系半導体ではムーアの法則に縛られるが、アナログ系半導体はベターデザインで他社と決定的に差別化できるという。つまり、継続的に蓄積された経験や技術による暗黙的知識が競争力をもたらすことが明らかになった。

４ 「特許」からみた分析
米国の設計企業が高い知識資産を持つ 1つの理由として、優秀なエンジニアの存在が考えられる。エンジニアの優秀性を定量的に説明できる最も代表的な指標は特許（米国特許）であると考えられる。ロジック・ファブレスとアナログ・I
DM について、各年度の売上高（2000～2010年は 3年おきと 2010～2014年は毎年の売上高）と当該年度から過去 3年分の米国登録特許件数の 1年あたり平均の時系列データの相関分析を行った 5。

（1）ロジック・ファブレス
米国の 6社（Qualcomm、nVIDIA、Marvell、Broadc
om、Altera、Xilinx）のデータから、その相関関係式は、yを売上高（百万ドル）、xを米国登録特許件数として、y＝9.
50x 936が得られた。その相関係数は 0.
902（n＝43）であり、特許が企業の競争力を示す説明変数であることが分かった。

（2）アナログ・I
DM
米国の 5社 （TexasI
nstr
uments、 AnalogDe
vices、 Li
nearTechnology、 MaximIntegrated、SkyworksSolutions）のデータから、同様に、yを売上高（百万ドル）、xを米国特許件数として、その相関関係式は、y＝5.
82x＋504が得られた。その相関係数
は 0.
931（n＝39）であり、特許が企業の競争力を示す説明変数であることが分かった。
両者を比較すると、相関式の勾配ではロジック・ファブレスが約 1.
6倍大きい。これは、形式知の知識資産である特許の売上に対する影響がより高いことを示している。しかし、
5 米国特許庁から登録特許件数を検索した。過去 3年分の特許データとしたのは、公開から登録までの審査期間が 2～3年かかるためである。
（UnitedSt
at
esPat
entandTrademarkOffice（USPTO）
,Pat
ent
Ful
lTextDatabases,を参照にした。）

半導体産業の競争力に対して立地および知識等の内部資源が与える影響の違いについての論考

25

相関式の切片ではアナログ・I
DM は特許がなくても売上高が高い。このことは、特許のような形式知以外にノウハウ技術といった暗黙知の知識資産がより影響しているものと考えられる。

５ 「歴史的条件」からみた分析もう一方で着目した歴史的条件は、継続的に蓄積された経験や技術によって製品付加価値を高めるような知識資産である。ロジック・ファブレスとアナログ・I
DM の歴史的条件の違いについて調査と分析を行った。

（1）ロジック・ファブレス
米国 5社の設立は、PLD（programmablelogicdevice）を手掛ける Altera（1983年～）および Xilinx（1984年～）と、システム LSIを手掛ける Qualcomm（1985年～）、
nVIDIA（1993年～）および Marvell（1995年～）であり、特に、後者は比較的歴史が浅い。これらの企業は、シリコンバレーを中心とした地域クラスターの中でコンピュータやICT産業のデジタル化の発展とともに成長してきた。製造はファウンドリに任せて、設計技術だけに特化して蓄積してきた経緯をもつ。
デジタル技術で設計に特化したロジック・ファブレスが米国で発展した理由の歴史的経
緯は、日本の半導体に差をつけられた 1980年代に遡る。1980年後半に米国のマサチュー
セッツ工科大学（MIT）の産業生産性センター（IPC）は日本と米国の競争分析を徹底的行い、それに基づく政策提言を行った。米国の強みは製品に対する先進的な企画と開発であり、もの作りの量産ではない。すなわち、米国はメモリ半導体ではなく、システムに多く使われるロジック半導体の設計に特化し、製造は分業によって実現するといったモデルを進めた。分業は設計と製造をつなぐモジュラー・アーキテクチャによってファブレス－ファウンドリモデルを完成させた。製造は日本ではなく、税制や要素コストで有利な台湾が立地選択された。そして、1990年代後半から 2000年代はじめに、米国の半導体は復.1989;Berger2005）。
活を遂げた（Dertouz
os.etal（2）アナログ・I
DM
米国 6社の設立は、TexasI
nstruments（1930年～）、OnSemiconductor（Motorola：1928年～）、Skyworks（Rockwell：1973年～）のように起源となる企業の創業時期から含めるとかなり古く、且つ必ずしも当初は半導体企業ではない。また、AnalogDevices
nearTechnology（1965年～）のように出身大学（MIT）の近隣に設立した経歴や、Li

26

経営戦略研究Vol.10（1981年～）や Maxi
mInt
egrated（1983年～）のように老舗半導体の Nat
ionalSemi
conductorや Fai
rc
hilds
emi
conductorからスピンアウトして設立された経歴など、さまざまである。このような米国のアナログ・I
DM は、自社工場を持ち、古くから軍需や航空/宇宙産業などの顧客とともに設計技術と製造技術の両方を蓄積した経緯をもつ。

（3）定量的分析
これらの中から、システム LSIで復活した米国のロジック・ファブレスの代表的企業である 3社（Qualcomm、nVIDIA、Marvell）と、創業以来専業を貫くアナログ・I
DMの代表企業である 3社（AnalogDevices、Li
nearTec
hnology、MaximIntegrated）について各企業の設立時期と事業継続年数を示した（表 2）。事業継続年数は、ロジック・ファブレスは 20～30年と歴史が浅く、アナログ・I
DM は 32～50年と比較的歴史が長い。
表２：ロジック・ファブレスとアナログ・I
DMの事業継続年数（出所）企業情報に基づき作成

性質が異なるロジック・ファブレスとアナログ・I
DM の歴史的条件を分析するためのilingの form 10 Kから、1995年指標を選択する必要がある。それぞれの 3社の SECf以降の各業績指標（営業利益率、1人あたり売上高、1人あたり営業利益、研究開発費あたり売上高）のデータを調査した。各業績指標について、ロジック・ファブレスとアナログ・I
DM の統計量の平均に差があるのか t検定を行った（表 3）。その結果、1人あたり売上高が、p値：6.
323E 15と両側有意水準 1％以下であることから、統計的に最も有意であると確認した。したがって、歴史的条件の測定は、事業継続年数と 1人あたり売上高（生産性）の関係が最も合理的と考えられる。
ロジック・ファブレスの 3社とアナログ・I
DM の 3社について、各事業継続年数と 1人あたり売上高の関係を示した（図 2）。事業継続年数は各企業の創業開始からの年数であるが、売上高のデータは 1995年以降から取得されたため、企業によって一様ではない。
1人あたり売上高は、平均値でロジック・ファブレスの 649千ドルに対してアナログ・半導体産業の競争力に対して立地および知識等の内部資源が与える影響の違いについての論考

27

表３：ロジック・ファブレスとアナログ・I
DMの t検定結果（注）**：p＜0.
01，*：p＜0.
05，†：p＜0.
10

図２：事業継続年数と１人あたり売上高（生産性）（出所）各企業情報に基づき筆者作成

IDM は 240千ドルと低い。しかし、ロジック・ファブレスではピークを迎えた後に低下するが、アナログ・IDM では継続した安定性と漸進的に上昇していることが観察された。

Ⅳ

結論と含意

デジタル技術とモジュラー・アーキテクチャを持つロジック・ファブレスの競争力獲得

28

経営戦略研究Vol.10は、「特許」という形式知が競争力の有力な説明変数になり、シリコンバレーのような、優秀な人材、関連・支援産業、需要産業、競争ライバル企業が集まる知識クラスターに立地することが競争上の優位になり得ることが確認された（clust
er specific）。
一方、アナログ技術とインテグラル・アーキテクチャを持ち、設計と製造が一体化した組織構造のアナログ・I
DM 企業の競争力は、経験や技術の蓄積に基づく暗黙知がより重要であるため、設立した当初に立地した場所で事業を継続することが企業固有の競争力となる（firm specific）。事実、事業継続年数と 1人あたり売上高（生産性）を分析したところ、年々漸進的に生産性が上昇する結果が得られた。すなわち、「歴史的条件」という暗黙知の知識資産が競争力の有力な説明変数になり得ることが確認された。その結果、アナログ・I
DM 企業は、米国の各地に分散して立地しながらも競争力を保っている。
つまり、半導体産業においては、設計に特化したロジック・ファブレス企業と、設計と製造の両方の機能を持つアナログ・I
DM で異なる立地パターンを示しているが、これは、半導体産業の競争力に対して、ロジック・ファブレスでは外部からの形式知が豊富に得られる知識クラスターへの立地が、アナログ・I
DM では暗黙知等の内部資源が与える影響の大きいことが、本研究によって明らかとなったと言えよう。

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