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AIチップの核心「HBM4」で主導権争い…TSMC、サムスンに宣戦布告

ⓒ 中央日報/中央日報日本語版2024.05.20 07:06
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現存最高性能である第5世代HBM3E(高帯域幅メモリー)市場をめぐりサムスン電子とSKハイニックスの総力戦が繰り広げられている間にゲームチェンジャーと呼ばれる次世代HBM4の主導権争いも幕が上がった。

HBM4からロジック(システム)半導体とメモリー半導体の境界が崩れ始め、ファブレス(半導体設計専門企業)、ファウンドリー(半導体委託生産企業)、メモリー半導体企業の間で主導権争いが始まった中で台湾のTSMCが最初に野心を表わした。

 
TSMCは14日、オランダのアムステルダムで行われた欧州技術シンポジウムで第6世代HBM4の細部についての内容を初めて公開した。TSMCはこの日、HBM4に使われるロジックダイ製造に向け12ナノメートル(ナノは10億分の1)級と5ナノメートル級プロセスを検討中だと明らかにした。さらに高い性能を引き出すためなら5ナノメートルプロセスを使うこともできるという意味だ。事実上顧客が望むHBM4を性能によりオーダーメードで作って供給するという戦略だ。

HBMはベース(ロジック)ダイの上にDRAMチップであるコアダイを積み上げた後、これを垂直につなげて作られる。HBM3Eまではベースダイを含んだHBMのすべての部分をサムスン電子やSKハイニックスのようなメモリー半導体企業が作ったが、ロジック半導体とメモリー半導体がひとつになり始めたHBM4からベースダイをファウンドリーが作る。超微細工程を利用してベースダイを作れば演算機能をさらに大きく増やすことができるためだ。例えるならHBM4はこれまで百貨店(ロジック半導体)とマンション(メモリー半導体)に建物を分けていた構造から初めて抜け出し1階に商店街を入居させた住商複合ビルだ。それだけ速度が速くソフトウエア実行も快適になる。

この日TSMC高位役員は「HBM4統合工程に対して主要パートナーと協力している」とし、SKハイニックス、サムスン電子、マイクロンとHBM4開発をめぐり協議している事実を初めて認めた。このためTSMCは自社先端パッケージング技術の「CoWoS」をアップグレードしていると付け加えた。半導体業界ではグラフィック処理装置(GPU)などロジック半導体とHBMを並べる現在のパッケージング技術が数年以内にGPUの上にHBMを載せ3次元垂直に積む高難度技術に発展するとみている。TSMCはこれと関連し最近新たな先端パッケージング技術ロードマップを発表して優位を固め始めている。すでにエヌビディアとAMDは来年までにTSMCの先端パッケージングラインに対する「青田買い」を終わらせたという。

これまで確固としたメモリー半導体領域だったHBMの主導権をめぐりファウンドリー最強者のTSMCが最初に壁を壊し乗り越えてきた形だ。すでにHBM4開発でTSMCはエヌビディアだけでなく、SKハイニックスとも公式な協力を宣言し3者同盟を結んだ。HBM4からはTSMCが生産したベースダイをSKハイニックスが受け取りここにDRAMを積層する方式で作られる可能性が大きい。

それなら最後に残った変数はサムスン電子だ。サムスンはベースダイを自社のファウンドリーで製作できる。世界で唯一設計だけでなく超微細工程が可能なファウンドリーとメモリーまで保有する総合半導体メーカーだ。だがTSMCがHBM市場を狙って宣戦布告しサムスンも少しずつ守勢に追い込まれた格好だ。何よりサムスンは最近HBM3E受注戦でエヌビディアの「承認サイン」を受けられず苦戦している。半導体業界関係者は「サムスンはHBM市場でメモリー主導権をめぐりSKハイニックスと戦うだけでなくファウンドリー覇権をめぐってTSMCとも競争することになった」と話した。

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