日本のチップレット半導体市場：先端パッケージング、2nm統合、AIコンピューティングが新たな成長機会を創出
ＫＤマーケットインサイツ株式会社
東京、日本 - 日本のチップレット半導体市場は、AIコンピューティング、高性能プロセッサ、先端パッケージング、次世代半導体製造の進展により、ヘテロジニアス・チップ統合への需要が高まる中、新たな段階に入っています。トランジスタの微細化だけに依存するのではなく、チップレットアーキテクチャにより、複数の専用ダイを単一の高性能パッケージに統合できるため、ロジック、メモリ、接続性、用途特化型機能を組み合わせる機会が生まれています。
日本のチップレット半導体市場は、日本がヘテロジニアス・インテグレーション、先端パッケージング、次世代チップアーキテクチャを推進する中で勢いを増しています。AI、高性能コンピューティング、効率的な半導体設計に対する需要拡大により、2036年までチップレット技術に大きな機会が創出されると予想されています。
日本は、Rapidus、NEDOが支援する半導体プログラム、先端パッケージング研究、メーカー、研究機関、テクノロジー企業間の協力を通じて、このエコシステムを強化しています。2026年4月、NEDOはRapidusの2026年度計画を承認し、2nm半導体統合に加えて、専用のチップレット、パッケージ設計・製造技術を対象としました。
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日本の2nm半導体エコシステムの開発は、チップレット技術と密接に関連しています。Rapidusは2nm GAAロジック製造を進めると同時に、2.xDおよび3Dチップレットパッケージ向けの先端後工程プロセスを構築しています。
同社のチップレットプログラムには、大面積有機絶縁膜RDLインターポーザー、3Dパッケージング、量産プロセス、顧客向け設計キット、チップレットテスト技術の開発が含まれています。
この組み合わせにより、日本はウェハー製造の前工程とヘテロジニアス・インテグレーションの後工程の双方で能力を構築する機会を得ています。
AIコンピューティングがチップレットアーキテクチャへの需要を加速
AIワークロードでは、ますます高性能なコンピューティングシステムが求められていますが、従来型のモノリシックチップは、製造コスト、歩留まり、消費電力、スケーラビリティに関する課題に直面しています。
チップレットは、異なる機能ブロックを最適化されたプロセスで製造し、1つのパッケージ内に統合することで、これらの課題に対応できます。そのため、AIアクセラレーターでは、コンピュートダイ、メモリインターフェース、I/O機能、その他の専用コンポーネントを組み合わせることが可能になります。
このため、チップレット技術は、日本で拡大するAI半導体およびデータセンターエコシステムにおいて特に重要となっています。
Rapidus Chiplet Solutionsが日本の先端パッケージング基盤を強化
Rapidusは、北海道千歳市のIIM-1施設近郊に、先端半導体パッケージング向けの生産後工程R&D拠点としてRapidus Chiplet Solutions（RCS）を設立しました。2026年4月、RCSは装置導入とパイロットラインの開発を進め、600mm角のRDLインターポーザーパネルの試作を含む本格稼働に向けた段階へ移行しました。
Rapidusはこの施設を活用して2.xDおよび3Dパッケージングプロセスを検証するとともに、個々の用途に最適化された高効率・高性能チップレットパッケージを開発する計画です。
これにより、パッケージング装置、基板、材料、テストシステム、精密製造技術を供給する日本企業に新たな機会が生まれています。
先端パッケージングが中核的な競争技術に
チップレットアーキテクチャが高度化するにつれて、パッケージングは半導体性能を左右する重要な要素となっています。
日本のチップレットエコシステムでは、以下の技術が開発されています。
2.xD・3Dパッケージング
RDLインターポーザー
高密度ダイ・ツー・ダイ・インターコネクト
先端基板
チップレットアセンブリ
Known-Good-Die（KGD）テスト
パッケージレベルの熱管理
高速信号接続
先端パッケージ設計・シミュレーション
これらの技術は、AIアクセラレーター、高性能コンピューティング、自動車向けプロセッサ、産業システム、次世代通信機器を支えることができます。
設計・テストが新たなビジネス機会を創出
チップレットベースの半導体開発では、複数のダイを単一のシステムとして確実に動作させる必要があるため、新たな設計手法が求められます。
NEDO支援プログラムには、Assembly Design Kit（アセンブリ・デザイン・キット）の開発や、ウェハーおよびダイレベルでのKnown-Good-Dieの選定・テストフローの開発が含まれています。
これにより、電子設計自動化（EDA）、パッケージ設計ソフトウェア、シミュレーション、テスト、検査、半導体特性評価などに新たな市場が生まれています。
したがって、機会は物理的なパッケージングだけでなく、より広範なチップレット設計エコシステムにまで広がっています。
国際協力が技術開発を支援
日本のチップレット開発は、国際的な研究・技術パートナーシップとも連携しています。NEDOのプログラムには、日本の組織に加えて、IBM、Fraunhofer、A*STAR IMEが参加する協力体制が含まれています。
こうしたパートナーシップは、日本が相互運用性、先端パッケージング標準、設計手法、製造能力を発展させるとともに、世界の半導体サプライチェーンにおける地位を強化することに寄与します。
チップレット技術が日本の半導体国内化戦略を支援
日本は、国内サプライチェーンのレジリエンスを強化するため、次世代半導体製造に多額の投資を行っています。Rapidusは2026年2月に2,676億円の資金調達を完了し、2026年6月には情報処理推進機構（IPA）から追加で1,500億円を受け取り、発表済みの総資金調達額は4,249.5億円となりました。
チップレットには、ロジック、メモリ、パッケージング、基板、テスト、インターコネクトなど幅広い分野の能力が必要となるため、その普及により、国内の幅広いサプライヤーエコシステムが形成される可能性があります。
そのため、精密製造、電子材料、半導体製造装置、パッケージングなどに強みを持つ日本企業は、この新たなバリューチェーンに参画する立場にあります。
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AIと高性能コンピューティングが主要な需要要因である一方、チップレットアーキテクチャは日本の複数の産業分野で用途が見込まれます。
潜在的な用途分野には以下が含まれます。
自動車： 先進運転支援、自動運転、車両集中型コンピューティング。
ロボティクス： AI処理、マシンビジョン、リアルタイム制御。
産業オートメーション： 高性能コントローラー、エッジコンピューティング。
通信： 高速ネットワーキング、次世代通信システム。
データセンター： AIアクセラレーター、CPU、ネットワーキング、メモリ集約型コンピューティング。
防衛・航空宇宙： コンパクトかつ効率的なアーキテクチャを必要とする高性能・専用コンピューティングシステム。
日本のチップレット半導体市場の展望
日本のチップレット半導体市場は、2nmロジック開発、AIコンピューティング、先端パッケージングの融合が進む中で、勢いを増すと予想されています。
最も重要な機会は、単なるチップレットアセンブリではなく、チップレットアーキテクチャ、設計ツール、ダイ製造、インターコネクト技術、基板、パッケージング、テスト、熱管理を網羅する統合型エコシステムの構築にあります。
Rapidusが2nm前工程製造と2.xD・3Dチップレットパッケージングを同時に開発していることは、このエコシステムにとって重要な基盤となっており、2027年に向けて量産技術の開発が進められています。
主なビジネス機会
2nmチップレットベースプロセッサの開発
AIアクセラレーター向けチップレットアーキテクチャ
2.xD・3D先端パッケージング
RDLインターポーザー製造
高密度ダイ・ツー・ダイ・インターコネクト
チップレット設計・EDAソリューション
Assembly Design Kit・パッケージ設計サービス
Known-Good-Dieテスト・検査
先端半導体基板
熱管理技術
高速ネットワークチップレット
自動車・ロボティクス向けチップレットソリューション
先端パッケージング装置・材料
国内チップレットサプライチェーンの構築
国際的なチップレット技術パートナーシップ
日本のチップレット半導体市場レポート：主な対象分野
技術分析： チップレットアーキテクチャ、2.xDパッケージング、3D統合、RDLインターポーザー、ダイ・ツー・ダイ接続、先端パッケージ技術。
用途分析： AIコンピューティング、データセンター、自動車エレクトロニクス、ロボティクス、産業オートメーション、通信、高性能コンピューティング。
エコシステム分析： 半導体メーカー、パッケージング企業、装置サプライヤー、材料プロバイダー、テスト企業、設計技術開発企業。
投資分析： 先端半導体製造、Rapidus、NEDO支援チップレットプログラム、パッケージングインフラ、国内サプライチェーン開発。
競争分析： 技術力、パートナーシップ、製造能力、先端パッケージング戦略、新たなチップレットエコシステム。
ビジネス機会分析： チップレット設計、製造、パッケージング、テスト、装置、材料、半導体インフラ全体における高付加価値の機会を特定。
配信元企業：ＫＤマーケットインサイツ株式会社
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記事提供：DreamNews
