日立と日立ハイテクが独自エッジAI半導体を開発、先端GPU比で処理効率10倍以上

日立製作所と日立ハイテクは2026年4月24日、産業分野向け次世代ソリューション群「HMAX Industry」を支える基盤技術として、エッジ向け軽量AIモデルと専用のエッジAI半導体を開発したと発表した。このAIモデルを最先端GPUで処理する場合と比べ、電力効率が10倍以上向上することを確認した。開発した半導体は、工場や物流、ビル、エネルギーなどの現場装置に組み込んで運用できる見通しを得た。

第一の技術的ポイントは、産業用装置に直接組み込める軽量AIモデルである。工場やビル設備では消費電力や設置スペースに制約があるため、従来は高性能な半導体を搭載することが難しかった。新モデルは画像の微細な違いを捉えるCNNと全体傾向を理解するトランスフォーマーを組み合わせ、軽量性と高い推論精度を両立した。このモデルは特定のプロダクトに依存しない汎用仕様で、今後広範な検査・計測装置や産業機械に展開される。

第二のポイントは、検査・監視用途での処理負荷削減効果の確認である。日立ハイテクは自社のCD-SEM（測長SEM）の実測データを用いて検証した。従来は多枚数の画像を重ねて高精度計測を行っていたが、新AIモデルにより1枚の画像処理で同等の精度が得られる可能性を示した。これにより撮像回数が減り、インライン検査の高速化と装置負荷低減が期待できる。同様のコンセプトは部品外観検査や設備状態監視にも適用する方針だ。

第三のポイントは、独自開発のエッジAI半導体である。この半導体は軽量AIモデルの演算に合わせて回路を設計し、最先端GPU比で10倍以上の電力効率を実現した。産業用装置内で使用可能な電力範囲でも安定動作することを確認した。これにより、従来は専用サーバが必要だった高度なAI処理を、現場の装置に直接組み込んで運用できるめどが立った。

試作したエッジAI半導体の外形寸法は3×3.3mmで、メモリとAIエンジンに加え、16チャネル高性能A-Dコンバーターや疑似画像生成器などを集積している。日立と日立ハイテクは今後、実装フェーズに移行し、HMAX Industryの対象プロダクト群へ横断的に展開する計画である。この技術は工場やビル、エネルギー分野における省電力・高速処理の実現に貢献すると期待される。