この記事で分かること

ラピダスコア：設計支援・デザインハウス

　2nm世代の先端半導体量産を目指すラピダス（Rapidus）は、半導体の設計から製造までを包括的に支援する協業パートナーシップの枠組み「Rapidus CORE（ラピダスコア）」の立ち上げを発表しました。

　その第1弾として、国内外の設計・EDA（設計自動化ツール）・IP（設計資産）関連企業17社との連携体制を構築しています。

　自社で専任の高度な半導体設計チームを持たない顧客企業（自動車、産業機器、AI・データセンター事業者など）にとって、設計の難しさが先端半導体採用への巨大な参入障壁となっています。

　「設計からサポートできる体制」をあらかじめセットで提示（ワンストップ化）することで、顧客がラピダスの2nmプロセスの利用を開始しやすくし、製造受託（ファウンドリ案件）の早期獲得・製造ラインの稼働率確保へつなげる狙いがあります。

　前回はラピダスコアの概略に関する記事でしたが、今回は設計支援・デザインハウスに関する記事となります。

設計支援・デザインハウスとはどんなことを行うのか

　デザインハウス（設計支援企業）とは、顧客に代わって、または顧客と共同で半導体（LSI/SoC）の回路設計・検証から製造準備（テープアウト）までの一連の業務を請け負う専門エンジニアリング企業です。

　自社で半導体工場を持たないシステムメーカー（自動車、AI、産業機器、家電等）やスタートアップ企業が「自社専用のカスタムチップ」を作る際、設計の技術やリソースを補う伴走役となります。

具体的な業務内容

　半導体の開発プロセスにおいて、デザインハウスは主に以下の業務を担当・支援します。

開発工程	デザインハウスの具体的な業務内容
1. 仕様策定・IP選定	顧客の「作りたい機能」をヒアリングし、最適なアーキテクチャ（チップ構造）を設計。CPUコアや通信規格（PCIe、UCIe等）などのサードパーティ製IP（設計資産）の選定と調達を行う。
2. 論理設計・検証	回路の動作を専用言語（Verilog/SystemVerilogなど）で記述（RTL設計）。シミュレーションを実施し、計算通り正しく動作するかバグを検証する。
3. 物理設計（レイアウト）	論理回路を、実際のトランジスタや配線の物理的なレイアウト（配置・配線）に変換する。タイミング遅延、消費電力、発熱、電圧降下などを計算して最適化する。
4. 製造適合（DFM）検証	ファウンドリ（TSMCやRapidus等）が提供する設計ルール（PDK）に厳密に従い、物理的に製造可能か（DRC/LVSチェック）を詳細に確認する。
5. テープアウト（データ納品）	工場（ファウンドリ）がフォトマスクを作製するための最終データ（GDSII / OASIS形式）を生成し、工場へ引き渡す。
6. 試作評価・後工程の調整	製造された試作チップの評価（シリコン検証）や、OSAT（後工程受託企業）と連携したパッケージング・テストの条件調整をサポートする。

なぜ半導体業界で必要なのか

高度な設計専門人材と巨額ツールのシェアリング

　最先端ノードの設計には、数百人規模の専門エンジニアと、年間数十億円規模のEDA（設計自動化ソフト）ライセンスが必要です。デザインハウスを活用することで、顧客企業は自社で膨大な固定費を抱えずに済みます。

ファウンドリ特有ノウハウの補完

　製造工場（TSMC、Samsung、Intel、Rapidusなど）ごとに製造ルールや特性（PDK）は異なります。デザインハウスは各ファウンドリのプロセスに精通しているため、設計ミスによる試作やり直し（リスピン）のリスクを低減できます。

ファウンドリ側の営業・技術サポートの効率化

　ファウンドリにとっても、全顧客の設計を自社で手取り足取り教えるのは不可能です。デザインハウスが間に入ることで、「製造可能な完全な設計データ」が持ち込まれるようになり、受託案件を効率的にラインへ流すことができます。

東芝情報システムの特徴は何か

　東芝情報システム（TDIT）は、東芝グループのIT・システムソリューション事業を担う中核企業です。

　最大の強みは、一般的なITシステムの構築（SI）にとどまらず、「LSI（半導体）設計」や「組み込みソフトウェア開発」といったハードウェアに近い高度な技術力を自社で保有している点にあります。

主な特徴と強み

1. 先端LSI・半導体設計の深いノウハウ（デザインハウス機能）
   • 東芝グループの半導体事業で培ったSoC/LSIの論理設計、検証、物理レイアウト、FPGA開発などの専門技術を有しています。
   • 自社で半導体設計チームを持たない企業に代わって回路設計を行う頼れるパートナー（デザインハウス）であり、ラピダスコア（Rapidus CORE）に第1弾から参画している理由もここにあります。
2. 車載・医療・産業機器向け「組み込みソフトウェア」の知見
   • 自動運転・車載ECU向けソフトウェア（AUTOSAR対応等）や医療機器、産業機器など、極めて高い信頼性や安全性が求められる分野での組込み開発実績が豊富です。
3. 企画・LSI設計からシステム構築・運用までの一貫体制（ワンストップ）
   • 端のチップ（LSI設計）・組込みソフトから、エッジデバイス、クラウド、基幹業務システム（ERP等）まで、レイヤーを横断して一括支援できる総合力を備えています。
4. ヘルスケア・社会インフラ等の特定領域におけるソリューション
   • 医療機関向けの電子カルテシステム関連ソリューションや、介護・予防医療・ヘルスケア分野のデータ活用基盤など、社会課題解決型のシステム開発にも注力しています。

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　東芝情報システムは、「半導体・ハードの設計技術」と「ITシステム・ソフトウェアの構築力」を双方ハイレベルで併せ持つ、国内でも稀有な総合IT・エンジニアリング企業です。

日本システムウエアの特徴は何か

　日本システムウエア（NSW）は、渋谷区に本社を置く独立系のシステムインテグレーター（SIer）です。

　最大の強みは、一般的なアプリ・業務システム開発だけでなく、「LSI（半導体）設計」「組み込みソフト」「IoT/クラウド」まで、ハードウェアとソフトウェアの両面を自社で一貫開発できる対応力にあります。

主な特徴と強み

1. 先端半導体（LSI/FPGA）の設計・開発力（デバイスソリューション）
   • 論理設計・検証からレイアウト設計、製造・テストまでをカバーする国内有数の独立系デザインハウス機能を有しています。
   • 低消費電力設計や画像・通信処理、車載向けなどの高難易度なLSI開発に長年定評があり、ラピダスコア（Rapidus CORE）にも初期から参画しています。
2. 車載・産業機器向け「組み込みシステム」の豊富な実績
   • モビリティ（車載ECU、自動運転関連）やスマートデバイス、産業機器などの「ハードを制御する組込みソフトウェア」開発で高いシェアと技術を保持しています。
3. 「半導体 × 組み込み × クラウド/AI」の統合力
   • エッジデバイス（半導体・基板）の開発から、そこに載せる制御ソフト、さらにはデータを集約・分析するクラウド基盤やAIソリューションまで、システム全体をワンストップで構築できます。
4. 特定メーカーに縛られない「独立系」の柔軟性
   • 特定の親会社やハードウェアベンダーに依存しないため、顧客の要件に応じて最適なツール、IP、ファウンドリ（製造工場）を自由に組み合わせて提案できます。

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　日本システムウエア（NSW）は、最先端の「半導体チップ設計」から「エッジ機器の組込み開発」、さらには「クラウド/ITシステム構築」までを一気通貫で手掛けられる、技術力と汎用性を兼ね備えたIT・エンジニアリング企業です。