高性能コンピューティング（HPC）と人工知能（AI）は、膨大な帯域幅を必要とする負荷の高い作業に対応するため必要な材料に対し、
大きな圧力をかけています。これは、自動車業界における革新的なイノベーション、
没入型が増すモバイル体験、クラウドコンピューティングの普及だけでなく、
更に高速なプロセッサーやメモリ、更に高密度のストレージメディアに対する飽くなき需要に基づいています。
これらの技術的メガトレンドに遅れを取らないようにするには、HPC、AI、自動走行車、クラウド、モバイル コンピューティングの進歩を可能にする、
多岐にわたったコンピューティング コンポーネントのスケールダウンが可能な材料科学が不可欠です。
今日の差し迫った問題を解決する上で、HPCに対するニーズはこれまで以上に大きくなっていますが、
HPCに電力を供給するためのハードウェア・エネルギーのコストは依然として高いため、これらのシステム運用コストは多額となり、
ムーアの法則の限界を考えるとスケールダウンが困難となります。
これらの課題にもかかわらず、HPCは科学研究、天気予報、医療、環境・
エネルギー研究、エンジニアリング、デザインに不可欠です。HPCシステムでは、最新のプロセッサー、
グラフィックス処理ユニット（GPU）、および高帯域幅メモリ（HBM）を活用した異種統合および分散コンピューティング アーキテクチャへの
依存度が増しています。
今日、世界の先進国に住む人々の90 % 以上がデジタル接続とモバイル機器を利用しています。スマートフォンの進化は、
カーボン ファイバー複合材と高度な合金など、耐久性がありながらも軽量なモバイルを実現する、
小型化と材料科学の進歩によってもたらされました。
リチウムイオン バッテリーの進化により、モバイル デバイスのエネルギー効率はこれまで以上に高くなっていますが、
各企業では、透明でさらに柔軟性の高いディスプレイを作成するためにナノテクノロジーの探求を進めています。将来、
スマートフォンは、多くのコンポーネントを再生利用できるような生体材料を使用し、
生分解することさえ可能になるかもしれません。
スマートフォン技術の役割は、私たちの結びつきを維持することに加え、没入型の体験を支援することです。
複合半導体を活用する一方で、拡張現実（AR）や仮想現実（VR）のアプリケーションにより
軽量素材やセンサーを必要とする専用デバイスの需要を高めます。こういったコンパクトで洗練されたデバイスでは、
電力消費の増加を伴うことなく、処理能力とデータ ストレージの増強が
要求されます。
現代の自動車は、ホイールの付いたデータ センターへと変わりつつあります。自動走行機能により、
過酷な環境における、より高密度のオンボード コンピュータ処理能力の必要性が高まっています。先端材料は、
電気自動車（EV）充電インフラ、特に車載充電器の高速スイッチング要件を満たしながら、
寒冷や高温に対応できる複合半導体の開発において重要な役割を担っています。
電動化や自動車の自動走行性などの破壊的技術の車両への組み込みが、急速に
進んでいます。このような破壊的技術には、ロジックやメモリだけでなく、
AI プロセッサ、無線周波数（RF）デバイス、微小電気機械システム（MEMS）、センサーなども含まれます。HPC は、その背景で
自動車業界が設計と製造プロセスの改善ができるよう、
AI の活用を支援しています。
今日の没入型モバイル体験、自動車の自動走行性、および科学研究の実現には、クラウド コンピューティングとワイヤレス接続の
普及が不可欠でした。大規模なデータ センターによって可能になる
クラウド コンピューティングとデータ ストレージの進化により、パワフルで効率的なコンピューティング、高速コミュニケーション、高密度データ ストレージへの
需要を高めています。
これらのデータ センターは、インテリジェントなエッジ、モノのインターネット（IoT）デバイス、科学研究、スマート ホーム、スマート ファクトリー、スマート シティによって生成された
膨大な量のデータを積極的に取り入れています。先端材料と
複合半導体は、クラウドの稼働を維持するメモリ、ストレージ メディア、電力システムの
構成要素です。
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