プレビュー

世界で初めてのＣＰＵ　＝　即、安い電卓としてものづくりに貢献
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　嶋正利は世界初の商用マイクロプロセッサ「Intel 4004」の設計開発者の一人である。
現在にいたるマイクロプロセッサの系譜の祖を設計した。
　Intel 4004のほかにも、「Intel 8080」、「Z80」、「Z8000」などの画期的なプロセッサの開発に携わっており、世界のコンピュータ産業に多大な影響を与えた。...

1943年、静岡県静岡市に生まれた。静岡県立静岡高等学校を卒業後、東北大学理学部化学第二学科に進学した。化学を専攻していたが、同じ研究室の先輩から「嶋、世の中には、電子で動く、電子計算機があるんだ。いろんな物質の構造式を見つけ出すソフトもある」[1]との話を聞かされ、コンピュータに関心を持つようになった。

1967年、プログラミングをやりたいと考え、日本計算機販売に入社した[1]。
しかし、当初は事務ソフト部門に配属されたことから不満を持ち、上司に開発部門に異動させるよう訴えるようになった[1]。
いったんは静岡県警察に転職し科学鑑識課に勤めるも、3ヶ月後の1968年春に日本計算機販売に復帰した。
そして「Intel 4004」を開発することとなる[2]。

　4004は元々ビジコンが計画していた「ストアードプログラム式の高級電卓」のために必要なチップとしてインテルと共同開発したものであり、嶋はビジコンの社員として開発に関わった。
インテル社史には4004の設計開発者はフェデリコ・ファジン、マーシャン・ホフ（テッド・ホフ）、スタンレー・メイザーであるとされ、顧客会社の出張社員である嶋の名はなかったが、1984年に設計を行った一人であると追認された。

　1969年10月、嶋はインテルの本社を訪れ「十進の電卓を作りたい」[3]と相談した。インテルのテッド・ホフは「十進のコンピュータはむずかしいと思う」[3]として「二進（法）コンピュータを作ろうじゃないか」[3]と提案し、その開発をスタートさせた。
しかし、翌年4月に嶋がインテルを再訪したところ、開発が全く進んでいないことを知り「莫大な開発費を支払ったのに、何もやっていないとは何ごとかッ!」[3]と激昂した。
インテル側から「今までプロセッサーを手がけたことがない」[3]との釈明があり、やむなく嶋が論理回路やテストプログラムの作成、さらにパターンチェックなども手がけることとなった。
この間、プログラム、論理、回路、レイアウトといったさまざまな分野の知識を、独学で習得したとされる[3]。

　嶋によると、4004のロジックはほとんど一人で書いた、という。ビジコン側は当初マクロな命令による電卓の実現を考えていた。
4ビット演算というマイクロな命令を使い、ソフトウェアで電卓の機能を実現するというアイディア自体は嶋のものではなくテッド・ホフによる。
しかし、テッド・ホフがまとめたのは演算機能を実現できるという思いつきのレベルまでであり、入出力についてのデザインからプロセッサとしての実装まですべて嶋の手によるものである。
当時、16ビット以上のCPU設計が主流であり、4ビットCPUの論理設計をしたがる者がいなかった。
そのため、嶋に白羽の矢が立ったと語っている[4]。
また、当時は国内産業（この場合半導体メーカ）育成のために、LSIの輸入に際しては手続きが厳しかったにもかかわらず、通関審査を通す時に、送り状に「CPU 」とあるがこれはなんだ、となった際に『誇らしい気持ちもあって「これが世界で初めてのワンチップ・コンピュータなんだ」とやっちゃった。
だから事態が紛糾しちゃったってところがある』という（コンピュータといえば小さくてもミニコンピュータというのが常識だった当時のことである）。
四日間日参して説明し、通関審査をパスしたという[5]。
（ただし、これは嶋ではなく、当時のビジコン別社員[6]）
嶋は4004の開発後ビジコンを退職しリコーに転職。
インテル社は次期製品として8008を開発。
その性能向上にあたり特許戦略および他社による競合製品開発阻止のために、当時インテルのCEOだったロバート・ノイスが嶋をスカウトし1972年インテルに転職。
8080では当初より主任設計者を務めて4004の時と同様にほとんど一人でロジックを組み上げ、8080のパターンの隅には嶋家の家紋が刻まれている[註釈 1]。
その後ファジンらCPU開発チームの主力メンバーと共にスピンアウトしザイログ設立に加わった。
1997年11月25日に京都賞（先端技術部門）を受賞。AOIテクノロジーの代表取締役社長をしていた。
日本初のコンピュータ専門大学である福島県立会津大学で指導していた。
嶋はアメリカ合衆国で働いているころは、人種差別に悩まされたと語っている[7]。
　また、インテルに勤務していた際、他のアジア人技術者が「嶋の給料は少なすぎる」[7]と指摘し、嶋に代わって経理部門に抗議してくれることもあったという。
これらの経験を振り返り、嶋は「欧米の人たちと比べても、自分が劣るなどと決して思ったことはありません。
機会さえあれば日本人も創造的開発はできます」[7]と述べている。
また、「LSIを組み合わせれば、マイクロプロセッサーができるのは当然」[3]と考えていたため、「Intel 4004」についての特許は取得しなかったという[3]。

1947年　トランジスタ発明　アメリカ　がこの後ものづくりに大きな影響を及ぼすとは

この後、半導体技術はものづくりにかかせない道具となるので記載する

アレキサンダー•グラハム•ベルは

1876年電話機の発明に成功し特許をとる。

その特許のもとに電話事業を展開したベルシステム社は大儲けする。

そのころの日本は明治維新から9年を経たが

神風連の乱、萩の乱、秋月の乱等政府と喧嘩していた時代である。

電話は今まで何時間～何日も掛かっていた

情報の伝達を瞬時に行える便利なものであった。

アメリカ中に張り巡らされた電線からは莫大なお金が生まれた。

その資金で設立されたのがベル研究所。

ウィリアム・ショックレー氏、ジョン・バーディーン氏、
ウォルター・ブラッテン氏ら3人は

写真にあるようにゲルマニュウムの結晶に

先のとがった電線を接近して接触、

片方の電線に流す電流を少し変化させると

もう一方の電線に流れる電流が大きく変化する現象を発見、

これを増幅に利用できる可能性に気付いた。

それからの数か月大いに研究した。

この研究は、固体による増幅素子の発明として、

1948年6月30日に発表された。

この功績により、1956年のノーベル物理学賞を受賞している。

その後、点接触型から接触型さらにゲルマニュームからシリコンに変わると真空管のシェアーを、

瞬く間に奪っていった。

1960年　世界初のＣＡＤが開発される

1907年2月　日本初の鉄工所

横河民輔が横河橋梁製作所を創業

残念ながら当時の写真はなく

この写真は2000年頃のものです。

前回と重複するが

日本の建設業発展のためには、

品質面で納得のいく鉄骨部材を国内で自給出来る環境が必要だと考えていた

民輔は、自前で鋼橋や建築鉄骨などの製作組立を行うため、

明治39年に横河工務所の工場（大阪市西区）を開設した。

翌40年には、横河工務所から分離独立させて新会社としたのである。

すなわち、横河橋梁製作所の創業である。

東西2工場の建設

創業当初は、折からの不況の影響をもろに被ったが、

徐々に仕事量も増加していった。

明治44年には、鉄道院（後の鉄道省）の橋桁製作工場に指定され、

事業も安定するに至った。

これと符号するように大阪の工場を拡張し、

創業時500坪だった敷地面積は明治45年に3,900坪となった。

さらに1914年（大正3年）東京へ進出、

工務所の工事機材置場にしていた東京市深川区の土地約2,000坪を整備し

、新たに東京工場を設けた。

これにより横河橋梁製作所は、

東西に鉄骨構造物の加工を行う専門工場を有する体制を確立した。

この間、現存する当社最古の製品である大和川橋梁（明治43年）、

当時としては最大級の跨線橋であった八ツ山橋（大正2年）などの

鉄道橋や道路橋、三越呉服店本店（大正3年）などの建築用鉄骨を手がけ、

当社の卓越した技術力を世に示したのである。

横河民輔が設計した旧三井本館（三井総営業本店）、

明治３５年（１９０２年）竣工（写真：三井広報委員会）

この建物は関東大震災で惜しくも倒壊してしまいました。

民輔は、三井元方（後の三井本社）時代、

日本初の鉄骨構造による建築物である三井総本店（明治35年竣工）の設計・施工を手がけ、

アメリカ仕込みの近代的かつ合理的な建築法で一躍その名が知られるようになった。

日本の建設業発展のためには、

品質面で納得のいく鉄骨部材を国内で自給出来る環境が必要だと考えていた民輔は、

自前で鋼橋や建築鉄骨などの製作組立を行うため、

明治39年に横河工務所の工場（大阪市西区）を開設した。

翌40年には、横河工務所から分離独立させて新会社としたのである。

すなわち、横河橋梁製作所の創業である。

横河民輔のその他の作品　1、第一生命本社ビル 　　 2、山家橋　　　3、八ツ山橋

1901年(明治34)2月5日、日本で初めて近代製鉄が誕生しました。

明治政府は、「殖産振興、富国強兵」をスローガンの1つに掲げて、

製鉄所設立を目指しました。

1896年(明治29)3月30日議会の承認を得て、

「製鉄所官制」が発布されましたが、製鉄所の設置場所としては、

背後に炭田を控えていることや、防備に優れるなどの理由により、

八幡村が選定されました。

工場は1898年(明治31)に本格的な建設に入り、1901年(明治34)2月5日、

東田第一高炉に歴史的な火入れが行われ、

日本で初めて近代製鉄が誕生しました。

1889年　エッフェル塔

1851年　水晶宮　

写真左上開発した大島高任
写真右高炉の図面

日本では長い間、砂鉄を原料とした「たたら製鉄法」による鉄づくりが
行われてきた。

そして外国船の来航など国防上の理由から、

この砂鉄銑を用いた反射炉で大砲鋳造を行ってきたが、

砲身にき裂が入りやすいなどの問題があり良質な銑鉄が求められていた。

大砲鋳造の技術者として水戸藩に招かれた南部藩士・大島高任は、

良質な銑鉄を製造するためには洋式高炉が不可欠であることを痛感し、

南部領大橋（現在の釜石市大橋）で高炉の築造、操業に着手した。

大橋を含む釜石一帯は、鉄鉱石の豊かな鉱脈を持ち、

動力源の水車を回す橋野川、燃料の木炭を大量に供給できる森林、

周辺の労働力などがそろった製鉄業には大変優れた立地であった。

1857年（安政4年）12月1 日（新暦で1858年1 月15日）、幾多の試練を乗り越え、

高任は日本初の洋式高炉による出銑に成功した。

その後南部藩は釜石（大橋、橋野、佐比内（遠野）、

砂子渡、栗林地区）に合計10座の高炉を築造、

このうち橋野三番高炉は36年間操業することとなった。

明治維新後、1880年官営製鉄所として操業を開始したが、

政府は高任からの「小さな10トン高炉を段階的に5 基に増やす

（合計50トン）」という進言を退け、

25トン高炉を2 基立ち上げる外国人技師の案を採用。

この計画はわずか2年で失敗に終わった。

その後、製鉄所関連設備は民間に払い下げられ、

東京の「鉄屋」社長の田中長兵衛と横山久太郎は大島高任の

「小さく生んで大きく育てる」思想を取り入れて小さな高炉を築造。

1886年10月16日、高炉吹入れ49回目で連続出銑に成功することとなった。

茨城県結城郡八千代町の尾崎前山遺跡は

縄文、弥生、平安の複合遺跡です。

ここには８～９世紀に操業していたと考えられる製鉄遺跡があります。

炉の形式は竪型（箱型製鉄炉）です。

炉の周辺には砂鉄や炭などの材料置き場のほか、

炉をつくるための粘土の置き場のあとも認められます。

遺跡の跡を元に復元実験がおこなわれ、

斜面を駆け上る自然送風を利用した炉だったと考えられます。

下の絵は、現地の案内板に書かれた操業当時の様子です。

写真は復元実験をもとに現地に再現された炉の模型です。

自然送風は筑波降ろしという強い風の力を利用したとも言われていますが、

実際に現地をみると筑波山はかなり遠くにみえ、山を駆け上る、

駆け下りる風との関係はちょっと疑問におもわれます。

むしろこの様な地形も一部ふまえた季節風の活用と考えたいきがします。

紀元前500年ころの製鉄

古代の製鉄炉
(復元模型)

真ん中にある穴に木炭をつめて、その真上に炉を粘土で築きます。

この炉の中に鉄鉱石、砂鉄といった原料や燃料の木炭を入れて、熱して鉄を作っていました。

なお、炉は操業後に解体します。

紀元前3,000年頃にも鉄を使った道具が発見されていますが、

成分を調べると隕石（隕鉄）を使っていたようです。

たたら製鉄　　日本独自の製鉄方法

炭と砂鉄を交互に入れ側面下部の穴からフイゴで風を送る。

当時、純度、強度世界一で日本刀に使われた。

たたら製鉄は鉄原料として砂鉄を用い、

木炭の燃焼熱によって砂鉄を還元し、鉄を得る方法です。

　たたら製鉄には２つの方法があります。

１つは砂鉄からいきなり鋼を作るケラ押し法（直接製鉄法）、

もう１つはズク（銑鉄）を作ることを目的とするズク押し法です。

ケラとは、鋼のもとになる塊で、ご存知のように鋼は叩いたり、

伸ばしたりして鍛えることができ、しかも焼きを入れて硬くすることができますので、

日本刀をはじめ、刃物、工具などに用いられてきました。

ズクは炭素量が高く、溶け易いので鋳物にも用いられますが、

大部分は大鍛冶場（おおかじば）に運ばれて炭素を抜き、左下鉄（さげがね）と呼ばれる鋼や、

さらに炭素を下げて軟らかくした包丁鉄にされました。

用いる砂鉄も２種類に大別されます。主にケラ押し法に用いる真砂（まさ）砂鉄と、

ズク押し法に用いる赤目（あこめ）砂鉄です。

　真砂砂鉄は酸性岩類の花崗岩系を母岩とし、チタン分が少ない。

赤目砂鉄は塩基性岩類の閃緑岩（せんりょくがん）系を母岩としチタン分が多く、

ＴｉＯ２として５％以上を含んでいます。