コンピュータはなぜ動くのか、2時間で原理を理解する【半導体1】#20 

【訂正】 24:25 register→resistor が正しいです。失礼しました！ 【参考文献のリンク】 ○『2030 半導体の地政学』 amzn.to/3FMDUul →半導体という戦略物資を巡る各国の思惑を上手い語り口で書いている。おもしろいけどイマジナリー水野がうるさい。 ○『図解入門よくわかる最新半導体の基本と仕組み[第3版] 』 amzn.to/3L8iAk8 →MOSトランジスタの中身についての説明はこちらに準拠。 ◯『コンピュータ、どうやってつくったんですか？』 amzn.to/3Mk65mU →平易な説明で「そもそもコンピュータはどうやって動いているのか」を理解させてくれてすごい。ゲートの挙動についての説明はかなり参考にした。 ○『CPUの創りかた』 amzn.to/3wdYYXy →原始的なCPUを自作する本。作らなくても読み物として面白い。堀元は作ってません。本シリーズの内容をより深く知りたい人にはオススメ。 ○『コンピュータの構成と設計 第5版』 amzn.to/39j42Rq →コンピュータ科学徒御用達の教科書。ちゃんとした説明が読みたければどうぞ。とにかく長いので通読はキツい。堀元も部分的にしか読んでない。

「た」について3時間喋った人が半導体２時間長いなってなってるのかわいい

情報系の大学院生です． ゆる言語学の方はへぇそうなんだって思いながら見てますが，ゆるコンピュータ科学ラジオの方は，堀元さんがほんとはあれも説明したいけど捨てたんだろうなっていうのがどんどん想像できて面白いです．

ビジネス書ライブ見すぎて最近自分のイマジナリー堀元が「過言だなあ」ってずっと言ってる

この二人の凸凹ぶりって、最初から予定調和でトモダチになったのかと思うほど、デコとボコが噛み合ってるなぁ。お互い言語学オンチと理系オンチって知っててこのコンビになったのではないはずなのに。とにかくお二人の知識の偏りっぷり（フリしてる可能性ももちろんあるけれど）が素晴らしい。 そして、ゆる言ラジオが最初でゆるコンラジオがやや後発だったところも、絶妙であったと今になって思いますね。

大学で半導体製造の専攻をしており、現在はソフトウェアエンジニアをいる者です。一連の説明、一般用にわかりやすくてよかったです（門番は確かにそうだなと思いました）。 半導体が重要な割に一般的な説明がないのは、知識量が膨大だからですね（それ自体で大学4年間を費やせるレベルの知識量が必要になります）。。 例えば、ケイ素半導体がなぜトランジスタたりうる素材なのかについては、「電磁気学」「固体物理」「量子力学」など物理分野の理解が必要で、また、トランジスタの集積がどのようにCPUのような電子部品になっているかは、「デジタル回路」「LSI設計」のような工学分野を理解する必要があります。 これらをとても簡単に説明する話はありがたいです。次回の製造プロセスのお話についても楽しみにしています！

水野さんの理解度がちょうど同じくらいで助かる。続きが楽しみ。 水野アクセントで言えば、「入試」が「乳歯」なのがずっと気になってる。

互いにイマジナリー水野とイマジナリー堀本の存在のせいで一人で居てもかってにゆる言語学(コンピュータ科学)ラジオ始まるの、永久機関を感じる

半導体業界から去りソフト業界にいる自分としては非常に熱くなる内容でした。自分が電子工学科で学んでいたときは、日本が半導体の最先端を走ってました。TSMCは存在せず NECがIntelを上回る世界最大の半導体の会社で、NHKでは「電子立国　日本の自叙伝」なんて番組も……今、半導体業界にいる方には、がんばって欲しいです！

半導体って名前は命名を間違えていて、全然中間ではないのですよね。 半導体は絶縁体の一種で、ある一定の電圧をかけると急激に電気抵抗が下がるもの。ただしそれでも良導体よりは流しにくい（もとは絶縁体なので）、くらいの認識がよい気がします。 （言い訳タイム: 厳密には電圧だけじゃなくて光とか放射線とかでも抵抗下がるし、物性屋の目線で言うと本質は電気抵抗のスイッチングではなく電気抵抗の温度依存性で、これの起源はフェルミ準位が禁制帯にあることで絶縁的なものの、移動積分が比較的大きいことで活性化エネルギーが小さく電子相関をネグれてバンド伝導することと言ったほうが厳密そう。とはいえバンド伝導ではなくホッピング伝導するものやバリバリの電子相関系を半導体と呼ばないかというと、呼んでしまう気もするのでこの定義も危険で、論文レベルでも研究者によって雰囲気で呼び分けている感があるので結論としてはわかりませーん） （蛇足: 導体と絶縁体の中間の物質は別で存在して、これを半金属といいます）

「電圧」も「電流」も「電位」も怪しいけど、「通電」はとても面白がる水野さん

門番のアクセント勝負に負けてキレ散らかしてる水野氏の本気さがヤバイ回

水野さんにすごい共感。 トランジスタ、インバータ、制御理論…この辺りの言葉は基礎知識が閾値に達していなくて、何度調べても知識がゼロからレベルアップしない…

絶版本で残念ですが、「コンピュータ言語進化論」（アスキー出版）が、自然言語、半導体、ブール代数、プログラミング言語などを繋ぐ隠れた（？）名著です。今回のお題にぴったりで、お二人ともに楽しめる書籍だと思いますので、ぜひ。

7:56 「半導体」がシリコンから成るものだということはわかったものの、その「シリコン」に関する水野さんの知識がシリコンバレーすなわち半導体から来ているので、結局何も解決されていないの好き

電気電子工学科出身の自分から見ても、門番はいい説明。次回も期待できそう。

ここも人が増えてくるにつれて”本当に正しく理解しないと許さないマン”増えてきたね 真に正しく理解しないといけないのは、それを仕事にしてる人だけで、それ以外の人は概念と方向性だけ合ってりゃいいんよ

水野さんは結構訛ってるのに、アクセントに自信を持ってるの面白いなぁ

よく言われる、絶縁体と導体の間が半導体って全くの片手落ちで、ちょっとした刺激で導体になったり絶縁体になったりするのが本質な気がします。 そのへんが、大昔に見た電子立国日本の自叙伝がわかりやすく面白かったのを思い出しました。当時は日本人の勤勉さで作り上げた、微細で高品質なメモリチップが世界を席巻していました。しかし、同じ構造を単調に集積したメモリは作れても、独創的な構造のCPUはインテルをはじめとしたアメリカに追いついておらず、それを課題だと認識していました。 残念なほど今の状況を言い当てていますね。。。

電なんとかは、水なんとかで置き換えるとイメージしやすかったりします。 電圧→水圧 電流→水流 電位→水位 など

これこれ‼️これをずっと待ってました😂 ゆるコンピューター科学ラジオが始まった時これが聞けるのかと思い興奮していたら少し違う内容だったのでわざわざDMで「コンピューターは物理的にどうして動いてどうやって機能しているのか解説して下さい」と送ったのですが、DMを読んで頂けていたものだと勝手に思って喜んでおります‼️ 掘元さんが仰っているように物理的にどのようにしてコンピューターが動いているのか簡単に解説してくれている動画やサイトって本当に無くていつもモヤっていたのでこれを解説して頂けるのが今から楽しみです！

とても面白いシリーズだと思います。次回も楽しみに待ってます。 私も理系の端くれなので、水野さんレベルの人に自分の専門のことを面白おかしく伝えられたらいいのですが...難しいですね。 正確さを犠牲にしてでも「大泉洋」とか「ガバガバ門番」などの秀逸なたとえで聞き手の興味を引く堀元さんのテクニックに脱帽です。

ゆるコンは基本的に聞き手の水野さんが負けず嫌いなので、理解してなくても理解しようとするフシがあって、話が取っ散らがりがちw

半導体、何度か調べたけど、結局忘れるんだよな…… ありがてぇ

私は、以下のようなイメージを持ってますねー。 　・コンピューターは0/1で動く→ON/OFFスイッチ 　・AND, OR →　２つの入力を処理して１つで出力する特殊なスイッチ 　・NOT →　入力を反転して出力するスイッチ（反転スイッチ）

半導体はシリコンでできてて、シリコンは誤解を恐れずいえば砂から採れるんですよね。 鉄も化石燃料も金も、人間の言う資源の大部分は大地から採れますよね。 人間がいつまで経っても大地に依存しているのを考えると シータが言った「人は土から離れては生きられないのよ」ってすげぇなって思うんです。

一般向けの、よくわかる半導体的な本を読んで挫折した経験があるのでホリケンさんの説明が楽しみです。登場人物が1人なのがサイコー！

トランジスタや集積回路を「半導体」と呼んでしまうのは 工場にある工作機械を「鉄」と呼ぶような乱暴なやり方のように思っています。

脱線・言葉遊び・悪ふざけが親しみ易さを生む面は確かにあるけど、肝心な部分で邪魔になることもある。簡潔さを欠き、理解を妨げ、記憶にも残りにくくなる。メリハリが大事じゃないかな。

26:38 ここの説明が本島にめちゃくちゃかわいい。

水野さんを困らせる物理選択の人「電流と電子の動く向きは逆だよ！」

堀本さん（と大半の視聴者？）が 気にして無いだけでちょいちょい水野さんのアクセントは辞典と異なる単語あるよね。

S.U.C.さんが「コンピュータ＝半導体って概念が間違い。コンピュータの動作概念を説明するのに、トランジスタの概念も必要ないし、ＰＮ接合の話なんてコンピュータの根本概念に何ら無関係」とコメントしています。 もう少し引用させてもらうと「スイッチを大集積できる素材に最適なものが現在半導体なだけ。その半導体で大量のスイッチを作ってるだけ。半導体より大集積可能な素材が発見されればコンピュータは半導体で作られなくなる。昔は真空管や電磁リレーなど半導体ではないスイッチ動作できるもので作られていた。」と完璧に正しく説明しています。 Kiyokazu Oamiさんは「半導体の説明はほぼ不要で、トランジスタも簡単な説明で良い」とコメントしています。 全くその通りで、スイッチを連結すると論理演算を行う回路が作れるのであり、スイッチの素子が、昔は電磁石（リレー）今は半導体ということです。 なので新たにスイッチング素子が開発されればそれに置き換わるのだから、半導体はコンピュータにとって本質的なものでないのに、動画のタイトル「コンピュータはなぜ動くのか、原理を理解する　【半導体】」と半導体がコンピュータの動作原理であるような説明なので、反論したくなるのです。

半導体について知りたかったので有難いです！ コメント欄の方々の知識も勉強になります！

この辺の内容知ってる身からすると水野さんの反応がめちゃくちゃ面白い

安心してください、水野さんのSurfaceもトランジスタで動いています。 この辺りの知識はNHKの「電子立国（1990年）」を観たことで得られました。むしろこれを観ていなかったら、今でも半導体を理解できなかったかもしれません。

「高校物理が使えません」はこのチャンネルでの名言になりそう。

み「スーパーコンピュータはトランジスタメガ盛り？」 いや、超大昔のIC部品一つですらメガどころじゃないですね・・・ あと、トランジスタとインバータもだいぶレイヤが違う例えなので気になってしまった

語彙はよく知っているのにアクセントが標準的じゃないのは、子供時代の読書量が多かった人あるあるかもしれない（自分も親から指摘されたことがあります）。 年齢と釣り合わない語彙って会話で触れる機会がなく、文字だけで語彙を獲得していくから、最初に自分で勝手に想像したアクセントで記憶に定着してしまうのではないかという仮説。

半導体でコンピューターが動いてるって話はNHKスペシャルの電子立国が分かり易くて面白かった

2016年版NHK日本語発音アクセント新辞典によると堀元さんの「もんばん」が正しいようです

最近、脳内でイマジナリー堀元さんが「それアレじゃん」って言いながら漫画の話をし始めるようになりました

「日本語アクセント辞典ってNHK以外からも出てるんだ！」というのが今回の動画で一番の驚きポイントでした。 NHKのアクセント辞典はアプリ版もあるので、電子書籍派の堀本さんにもオススメです。

「制御」、ほっとくと不安定なものに手を入れて安定化する技術がベースなので暴走を抑えるという認識はそんなに間違って無い気がします

30年以上前、「CPU作ってる」って嫁さんに説明するのにどれだけ苦労したか、思い出しました。 当時は「トランジスタをどれだけ詰め込んでいるか」っていうのがCPU性能のメインの指標でしたね。 この後の堀元さんの説明、楽しみしかありません！

半導体は小学校理科から連綿とつながる知識の積み重ねなんですよね。逆に言うと原理は超シンプルですね。大体は高いところから低いところに流れる。

水野さんが「わかりやすく言うと‥」で言いかえる前の堀元さんの例え話の方がだいたいわかりやすいんだけどこれが文系と理系の考え方の違いなのかなぁw

ポンコツ門番は某弾幕ゲームの紅○鈴なのよ。もうトランジスタが彼女にしか想像できんくなった トランジスタは、Eエミッタ・Cコレクタ・Bベースからできた3本蛸ね。思い出してきたわ

株式投資に関係して半導体のこと勉強しようと思ったけど水野さんとまったく同じ道を通って挫折したわ だから半導体の解説はありがたい

イマジナリー水野とイマジナリー堀本を掛け合わせたら負のゆる言語学ラジオになりますか？

「電流が流れる」の頭痛が痛い感。 電子が移動する現象や条件とかを、ざっくり電気が流れるとかで言い換えるのは、確かに良いかもしれない。言葉の定義よりも、起きている現象のイメージを掴むことって、理系で大事な気がする。

2時間で終わる(2時間で終わるとは言ってない) になりそう

固体物理と回路素子と記号論理のレイヤーの話全部するの大変そう

門番のアクセントですが、家にある新明解アクセント辞典には堀元さんの方のアクセントで載ってました。

トランジスタを「門番」と設定したのはすごくいいと思います。 アクセントで揉めるとは思いませんでしたけどね。

「『た』の説明に何時間もかかるとかおかしくないですか？」みたいな世界ですねｗ

その半導体のシリコンを作るのに必要なのが、砂です。それもめちゃくちゃ純度の高い砂が必要です。この砂に関する話を書いてるのが、「砂と人類」という本に書いてありますよ。この本も面白くておすすめです。（シリコンに関する話はちょっと薄いですが…）

リーマンショック以前までは半導体作ってました。 リーマンショックで会社が無くなってからは別業種に転職しましたが、 転職先では半導体について誰も理解はしていませんでしたし、 説明しても分かって貰えずに今に至ります。 次回以降に期待して待ってますね。

鉄道好きからすると、インバータはよく聞く単語ランキング上位

堀本さんのトランジスタの門番の例えが可愛すぎた

堀元さんは生徒のレベルに合わせて話ができる良い先生ですね＾＾　次回も楽しみ。

NHKスペシャル「電子立国日本 日本の自叙伝」を観てほしいなー。

半導体は本質は、導体と絶縁体の間というより、ドーピング(特殊な薬品を塗る的な行為)された部分だけ絶縁体から導体になるという性質だと思います。 基本的に、ドーピングがなければ絶縁体です。

CS履修した堀元さんが初回をトランジスタだけで済ませた自己抑制が凄い、芯食ってる、春キャベツうまい。

日本の技術者が半導体を初めて見たとき、アメリカの技術者はミズノさんとまったく同じリアクションを期待していたが、演算素子だねと、その価値をズバリ言い当てたので製造資料を全部出してきて見せてくれたのだそうだ。なぜ半導体が戦略物資なのかというと、理解できる人材が町工場でもゴロゴロいたところにある。モノでなく人材ですね。 ちなみに、トランジスタ型半導体はいつも背中が気になっちゃう（常に電圧をかけてないといけない）ので消費電力が多く、今では使われないそうだよ。

コンピュータやるのに、固体物理学から勉強させられたので、こんなに短時間にまとめられるのは感動です。 あと抽象化するって大事ですね。ソースコード作るのに半導体意識しないで済むので。

このシリーズ、今の私に最適。 次回が楽しみです！！

トムとジェリーで半導体のすごいパワーを搭載した車が爆発したシーンがあったから半導体ってすごいパワーを生み出しそうってイメージある

30:23 富岳には87.9億のトランジスタが積まれてるらしいのでメガじゃなくて8.79ギガ盛りですね

もはや"枝葉末節"程度では語彙の確認すらされない

家電等に関しての半導体素子は、どちらかと言うとコンピュータというより、あくまでスイッチング素子として使われますよって言いたくなってしまう、パワエレ博士在学の悲しい性

学部柄、活動電位の理解が欠かせなかったのですが、高校物理やってて本当によかったと思いましたね。あとX線やMRIのとこも物理履修してないと無理だろってなりました。あと関係ないけどシリコンとシリコーンの違いに敏感になりました。

この二人の知識が極めて表面的なものが多く少しでも突っ込むとそこが見える件について。

トランジスタ数億個でできている、と言われると働く細胞の例えがしっくりきますね。

ゴールは加算器ですね！ 私も新人研修講師になって話したことあるんですが、コンピューター記述者にはぜひ理解してほしいです。

学のない僕の脳内ホリモトは「こいつ、馬鹿だな〜」しか言ってくれません！

水野さんのもんばんは、本来の「門を番する人」から発生した初期のアクセントっぽさを感じる 堀本さんのほうは、こなれてきて「そういう単語」として本来の語から離れたアクセントっぽい

開発プロセス 情報基礎 ネットワーク エンベ ってきたから次はデータベースくると予想

平成初期のNHKの番組で 「電子立国 日本の自叙伝」という神番組がありますよ

理系院卒ワイ、ﾆｯｺﾆｺしながら視聴 (説明がめちゃくちゃ上手くて参考になります)

人文科学系の大学教育で必修レベル(高校で真面目に数Aを取った人)の集合論が無いと論理回路は単語の意味や略号や記号すら分からんと思う。 ...数学が全然わからずに数学が受験に必要無い大学の人文科学科に行ったらそこがバリバリと集合論を使う内容でお手上げだったものより。

エネルギーを生み出すということを安易に言ってはいけないと言うことすら知らない。 エネルギー保存則で1本できそう。

18:45 「それを今回諦めます！」って英断カッコいい！

導体は液体の水、不導体は固体の水(氷)と捉えると、傾きがあるところでの挙動(移動するかしないか)で、電流(水の移動)をイメージしやすいかな？ (純正)半導体は、たとえば圧力や熱を加えると氷の一部が溶けて液体の水になり傾きによって移動する性質持った状態とイメージすると、いいかも。p型やs型は、熱を加えた時に溶けやすくする塩を少し溶かして凍らせた氷(pとsの区別がないけど)と考えればいいかな？

24:37 register→resistorですかね?

水野さん、なぜいつもアクセントに自信満々なのか不思議です。

TSMC, Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation 台灣積體電路製造公司 ですね。

トランジスタ1個単品を見せてから、CPUの回路写真（AppleのサイトにあるM1の画像等）を見せて混乱させてあげて欲しいw もしかしたら単品トランジスタを同じ数揃えたら同じ事が出来ると考えそうだから、違う事も教えてあげて欲しいσ(^_^;) 自分には良い復習になり、知らない人に教える知識にもなりそうなので期待してます。

水野さんと同じスタート地点にいるので大変ありがたい

電気が発生するまでから機械語になるまでを一気通貫でやってほしい

面白かったけれど、トランジスタが数百億個も入ってら１個くらい壊れていないか心配になりました。

一応半導体工学、量子力学、電気・電子工学、電子・電気・論理回路なんかをちょろっと学んできたから、このシリーズ楽しみ。もはや一般の感覚を忘れてしまったので、水野さんの反応が新鮮だし、人に説明する時のサンプルとして非常に有用。

半導体って名称でイメージが誤誘導されてると思う。 「半分通すの？５割？７割？」となっちゃう。

学生の頃はトランジスタの特性を焦点に教育されたから、全く興味が持てなかったけど トランジスタを使った発振回路の理屈を理解したときに、初めてトランジスタの凄さを理解できた スイッチに使えますとか、負荷特性とか かなり大事なんだけど、何に使えるかの説明が難しくてね…

家にあったNHKのアクセント辞典ひいたら門番のアクセント堀元さんが合ってた。 水野さんが正しいと思ってたのに。

19:10あたり以降、大泉洋が100万人いてひたすらソロバン弾いてる姿を想像したw

24:43 抵抗に抵抗がある水野氏

トランジスターの中にダイオードと抵抗とコンデンサーが入ってる。 トランジスターを門番とするなら、その他は臓器の名称。 補足するならダイオードが半導体。後ろに友達がいてもいなくても入らせてもらえないけど、出ることだけができる、出口専用回転とびら。

投稿お疲れ様です。いつも楽しく見ています。 最近のニュースの「半導体不足」って言い方すごく抵抗あります。(半導体だけに) 半導体は素材の名称であって実際に不足しているのは半導体"電子部品"なので、ゆる言語学おなじみの本質が省略されるパターンですね。

25:21の門番もそうだけど 17:32 の入試、のアクセントも気になった。