先端プロセスし独O開発の半導でライバルに差をつける時代に日本は?
Appleが、2020Q6月にO社のパソコンであるMacプロセッサをインテルチップから独O設の「Appleシリコン」へ2Qかけて々圓垢襪犯表した。そして、早くも同Q11月には「M1」チップ(トランジスタ数=160億個)を採したパソコンが々登場した。そして、今Q10月には、M1の性Δ鬚呂襪にしのぐ「M1 Pro」(トランジスタ数=333億個)と「M1 Max」(同570億個)搭載の高性Ε僖愁灰MacBook Proを発表した。いずれもApple社内で独O設し、湾TSMCの最先端5nmプロセスで]されている(図1)。
![図1 M1 Maxチップの要:5nmプロセスをいて]したことがされている 出Z:Apple](/archive/blog/insiders/hattori/img/INS211104-01a.jpg)
図1 M1 Maxチップの要:5nmプロセスをいて]したことがされている 出Z:Apple
昨Q、M1搭載Macが発売されるや、インテルは、O社チップ搭載PCと比べてMacにできることが限られているとの広告をt開し、M1 MacのL点をアピールするネガティブキャンペーンを行った。しかし広告に使われたベンチマークT果が「慎_に細工されている」などの批判を集め、逆効果となってしまった。最Zテレビに出演したIntel 新CEOのPat Gelsingerは、「Appleは我々よりも優れたチップをO分たちで作れることがわかった。良い仕(Good Job!)だ」と発言しMacを揶揄していた来のe勢からk転して、Appleシリコンの優秀さを認めたようだ。さらに「Intelがすべきことは、彼らよりも優れたチップを作ることだ。Mは、彼らのビジネスのこの霾だけでなく、他のビジネス(iPhone向けアプリケーションプロセッサを指すと思われる)も時間をかけてDり戻したい」と語っている。
いよいよ世cは3nmデバイス開発時代へ
Marvell Technologyは、TSMCの3nmプロセス\術に基づく新しいシリコンプラットフォームをWして、業cで最高の電とパフォーマンスおよび最小C積(PPA)のASICを顧客に提供する△鮖呂瓩拭Marvellは、今後TSMC に]委mする3nmデバイスに独OのIPコアを搭載し、顧客がこのデバイスと実績のあるシリコンコンポーネントをOyに組み合わせてWして、最も要求の厳しいコストとパフォーマンスを満たすクラウドデータセンター、5G、O動Zおよびエンタープライズx場の複雑なシステムをSoCとして構築できるようにするという。
このため、Marvellは、Die to Die Interface IPをして、TSMCのCoWoS(Chip on Wafer on Substrate)実\術によるマルチチップ擬阿鮑涼する。つまり、複数のダイをCoWoS実\術によってシリコンインターポーザ屬農橙するわけである。CoWoSに際してTSMCとのMarvellのコラボレーションにより、顧客は最も要求の厳しいクラウドデータセンターアプリケーション向けなど先端システム向けの高性Ε廛蹈札奪気鮃獣曚任るようになるという。
TSMCは、予定通り、3nmプロセス「N3」でのリスク攵を2021Q中に始め、2022Qには量を開始すると、先日らかにした。このスケジュールに合わせて、Marvellはすでに複数の先行ユーザーと契約してQ社独OのマルチチップASIC構成に向けて協業を始めているという。Marvellの動きに刺されて、シリコンバレーでも3nmプロセスのに舵を切る挑戦的なファブレスが次々と現れるだろう。もたもたしているIntelのファウンドリが立ち屬るのを待ってはいられない。
先端プロセスを使った独Oチップ開発が主流に
AppleやIntelなど先進半導企業も、TSMCのN3プロセスによる]の予約を真っ先に行っている模様である。TSMCも、「すでにN3の]委m予約をいくつもいただき、初Q度のN3の新テープアウトがN5(5nm)の時よりもHくなることを期待している」と述べている(参考@料1)。
GoogleもO社のスマートフォンPixel 6/6 Proに、先端プロセスを採した独O開発プロセッサ「Google Tensor」を採し、性Ω屬半嫡J電低を図ると発表した。GoogleやAppleなどGAFAはじめ盜ICT企業Q社がO社開発半導を採して最終の差別化を図る動きが顕著になってきている。
日本を除くアジアでも5nmデバイス開発が発化
k機∠fSamsungは、スマートフォンだけではなく先端のZ載チップ設にも5nmプロセスを適するとx言しており、すでにTeslaと次世代O動Z向けの5nmチップを共同開発していると伝えられている。中国では、Huaweiが盜颪離┘鵐謄ティリストに載って5nmデバイスのTSMCの]委mができなくなってしまったが、盜颪UをpけないAlibabaの子会社であるAlibaba Cloudは、データセンタサーバー向け5nmプロセッサ「Yitian 710」を開発したと10月19日に発表した。
中国では、5nmデバイスは\術的に]できないはずであるが、どこで]したからかにされていない。中国・湾半導業c関係vはTSMCで]された可性が高いと見ている。TSMC売り屬欧殆める中国顧客の売り屬欧粒箙腓蓮1Qiの2022Q3四半期の22%から2021Qには11%に半したが、これは盜駭Bによるj口顧客であるHuaweiへの先端半導デバイスの出荷が禁Vされたためで、中国企業への出荷がkに禁Vされてはいない(参考@料2)。エンティティリストに載っていない中国企業への出荷は、原的に`的が確な場合を除き禁Vされてはいない。
今後、中国でもO国で]できない最先端プロセスWのデバイスが々登場する見込みである。中国国内での半導]を啣修靴茲Δ箸いζ阿もあるが、盜駭BのU裁下で果たして10nm以下を`指す微細化を実現できるのか、それとも微細化は当Cあきらめ、他国に頼るのかR`されている。
日本からは、先端プロセスで独Oチップ開発・]が要というmがほとんど聞こえてこないのは残念である。経愱が日本への誘致に成功したとされるTSMCのi工ファブで使する\術レベルは28〜22nmレガシープロセス(TSMC会長によると「マチュアプロセス」)だという。どうも、ソニーやデンソーとの商iでまったプロセスのようで、日本半導噞の復権のために、もともと経済噞省が求めていた先端プロセスではない。
同ファブがn働する2024Qといえば、TSMCもSamsungもIntelも2nmの攵凮始を画しており、日本の2x-nmとは文C通り桁違いの\術レベルである。Z載向けだから28nmで科とのmも聞こえてくるが、そのころ世cQ地の価償却の終わったファブで現行Z向け28nm半導は攵埔蠅砲覆蠅修Δ扮盛圓であり、新築レガシーラインで採Qが合うのだろうか。Samsungが次世代Z向けにZ載チップを5nm以Tのプロセスで]する時代に、このままでは、「半導の失われた30Q」はやがて40Qになってしまいそうだ。
参考@料
1. K、「TSMCの2021Q3四半期Qは四半期ベースで垉邵嚢發新」、マイナビニュースTECH+ (2021/10/18)
2. K、「]のSMICへの禁輸、Z載半導優先要个任ない歉省のジレンマ」、セミコンポータル (2021/06/02)