Appleが世界初の3nmコンシューマー向けSoCである「A17 Pro」を発表したことで始まった、TSMC、Samsung、Intelらによる、より高度で効率的な3nmノードの製造競争は、新たな報道によると、先行するSamsungとTSMCにとってあまり芳しくない状況のようだ。
3nmプロセスの歩留まり改善が急務
情報筋が韓国メディアのChosun Bizに語ったところによると、SamsungとTSMCは3nm半導体の歩留まりでまだ報告されていない問題に遭遇している可能性があるという。両半導体の歩留まりは、ハードウェアベンダーを引きつけるのに必要な60％を大きく下回り、苦戦を強いられている可能性がある。
以前の報道では、Samsungが中国のマイニング業者向けに供給した3nmチップで60％の歩留まりに達し、同じく歩留まりが55％程度とされていたTSMCを上回ったとされていたが、この数字は中国のマイニング業者向けASICの歩留まりであり、SRAMを含んだロジックチップの歩留まりではないことが判明した。そのため、完全な3nmプロセスとはみなされていない。
Samsungは、最先端製造における以前の不手際により、同社の2大顧客であるQualcommとNVIDIAは新世代チップの製造をTSMCに移したが、Samsungは彼らを取り戻そうとしている。同社は2022年6月、TSMCに先駆けて初期の3nmゲートオールアラウンド（GAA）半導体の製造を開始したが、重要な買い手を引き付けるには少なくとも70%の歩留まりに達する必要がある。
Even TSMC, which is currently the only company with a track record of 3-nanometer mass production, is not immune to the 3-nanometer yield issue and is reportedly seeing lower yields than initially expected. In addition, the 3-nanometer process, which is currently the most…
— Revegnus (@Tech_Reve) October 4, 2023
一方、TSMCの3nm FinFETプロセスの最適化が遅れているのではないかという疑惑も浮上している。今年初め、歩留まり率は約55％と言われており、AppleはiPhone 15 ProのA17プロセッサ用のウェハー価格を安く交渉することができた。
しかし、iPhoneの発売以来、消費者からオーバーヒートの苦情が相次ぎ、半導体プロセスに問題があるとの噂が広まっている。Appleは、この問題は純粋にソフトウェアに関連したものであると主張し、iOS 17用のパッチを発行して対処しているが、業界関係者の中には、TSMCの3nmプロセスが市場に投入する準備が完全に整っているのかどうか、不安を募らせている者もいる。
市場リーダーであるTSMCが苦戦しているのであれば、Samsungがノードを完成させる時期によっては、Samsungに地歩を固める隙を与えることになるかもしれない。両チップメーカーは、2024年と2025年の生産に向けて、より高度で効率的な3nmプロセスの準備も進めている。Intelもまた、今後発表する3nmチップ「Sierra Forest」と「Granite Rapids」を通じて、追い上げる機会を得る可能性がある。Intelは7月、Intel 3ノードの歩留まりと性能が目標に達したと主張したが、正確な数字は明らかにしていない。
3社とも、10年以内に2nm、できれば1nmの生産に向けた土台を築こうとしているが、ある業界関係者は最近、3nmプロセスは異例の長期にわたって普及し続けるだろうと予測した。2nmから期待される性能と効率の向上が比較的低いため、2nmの生産が始まる頃にはいくつかの派生製品で成熟期を迎えている3nmへの需要が伸びる可能性もあるだろう。
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