次世代デジタルインフラの構築

カーボンニュートラルは、製造・サービス・輸送・インフラ等、あらゆる分野で電化・デジタル化が進んだ社会によって実現されます。このため、電化・デジタル化の基盤である、半導体・情報通信産業は、グリーンとデジタルを同時に進める上での鍵となります。

パワー半導体は自動車・産業機器、電力・鉄道、家電等、生活に関わる様々な電気機器の制御に使用されており、カーボンニュートラルに向けた電化社会にとって、こうした電気機器の省電力化は極めて重要であり、特に使用電力容量が①中容量帯では自動車の電動化、②大容量帯では再エネ等の電力系統、③小容量帯ではデータセンター用電源として、電化・デジタル化に伴う需要の増加が予想されます。

また、世界のデータ量は年間約30%のペースで急増しており、それに伴いデータセンターサーバの市場規模は拡大の一途を辿っています。今後、大規模データセンターの急増により、データセンター全体の電力消費量も増加に転じることが予想され、これまでの技術進化による消費電力削減では、電力消費量の増加に追いつかないと予想されます。

さらに、IoTセンシング分野では、現在、センサー等の各エッジ端末から多量のデータがネットワークを介してクラウドに送信されており、現状の方式のままでは、データ量が増えるほどネットワークの負荷が増え、消費電力量も増大することが予想されており、エッジ端末側で効率的にデータを処理するエッジコンピューティング技術が注目されています。

そこで本プロジェクトは2030年までに50% 以上の損失低減と従来のSiパワー半導体と同等のコストを達成する次世代パワー半導体の開発、現在のデータセンターと比較して40％以上の省エネ化を実現するデータセンターの開発、及びシステム全体の消費電力量40％削減を目指したエッジコンピューティング技術の開発等を行います。

省電力化の鍵となるパワー半導体に着目し、①化合物材料（SiC、GaN）を用いた革新的なデバイス、モジュールの開発と、②大口径SiCウェハの開発に取り組みます。パワー半導体の高性能化・高効率化と低コスト化を実現し、普及拡大と省電力を推進します。

サーバ内等の電気配線を光配線化する革新的な光電融合技術等により、2021年度に普及のデータセンターと比較して、40% 以上の省エネ化を目指します。

端末におけるエッジコンピューティング技術を開発し、本技術を活用したシステム全体の消費電力量の40％削減を目指します。また、DX化の促進に向けて、本技術を様々なエンドユーザーが容易に扱えるようなプラットフォーム（アプリ開発環境）を構築します。