サムスン、NVIDIAの次世代HBMにTSMCの3nmプロセスを採用

サムスン電子は、NVIDIAの次世代カスタム高帯域幅メモリ（HBM）のベースダイを製造するために、TSMCの3ナノメートル製造プロセスを使用する予定であると、ソウル経済新聞が報じた。ベースダイは、メモリコアの下に位置し、データフローの管理を支援するシステム半導体層である。これまで、サムスンは供給するすべてのHBM製品について、コアダイとベースダイの両方を自社で製造し、スタック全体を内製してきた。

この決定は、サムスンが世界最大の受託チップメーカーであるTSMCとHBM製造段階で提携する初めてのケースとなる。また、メモリセルからロジック層までのすべての工程を1社で手がけるサムスンのHBMにおけるワンストップ・ターンキーモデルを打破するものでもある。AIトレーニングを支配するグラフィックスプロセッサを設計するNVIDIAは、3大HBMサプライヤーであるサムスン、SKハイニックス、マイクロンに対し、NVHBM製品のベースダイにTSMCのプロセスを採用し、コアチップには第6世代DRAM技術を使用するよう要請したと報じられている。

HBMの進化に伴い、ベースダイの重要性は増している。以前の世代では、ベースダイは比較的単純なロジックチップであった。カスタムHBMでは、GPUと積層メモリ層間のデータルーティングの役割をより多く担い、その性能と電力効率がシステム全体に影響を与えるようになっている。NVIDIAがTSMCの先端ノードへの標準化を推進していることは、サプライヤー間でそのロジック層をより厳密に管理したいと考えていることを示唆している。

サムスンにとって、この取り決めは現実的な譲歩である。同社は自社のファウンドリ事業に多額の投資を行い、メモリとロジックを完全に統合した提供を顧客に売り込もうとしてきた。しかし、NVIDIAはAIアクセラレータにおける最大の顧客であり、その技術要件は重みを持つ。ベースダイでTSMCをパートナーとして受け入れることは、サムスンがNVIDIAのHBM受注のより大きなシェアを獲得または維持するのに役立つ可能性がある。たとえそれが、かつて社内で獲得していた価値の一部を放棄することを意味しても。

TSMCにとって、この取引はメモリサプライチェーンへのリーチを拡大するものである。同社はすでにNVIDIAのGPUの主要メーカーであり、HBMベースダイの生産は先端ノードの収益源をさらに追加する。また、AIハードウェアエコシステムの単一ファウンドリへの依存を深めることになり、AIチップの需要が急増する中で注目を集めている集中化である。

この報道では、数量、スケジュール、財務条件は明らかにされていない。また、SKハイニックスとマイクロンが同じ取り決めに合意したかどうかも述べられていないが、NVIDIAの要請は3社すべてに適用されると説明されている。サムスン、TSMC、NVIDIAの代表者は、この報道についてすぐにコメントしなかった。

この変化は、HBMが半導体業界で最も競争の激しい分野の一つとなっている中で起こっている。AIサーバーはこのメモリを大量に必要とし、ボトルネックを減らすためにプロセッサの近くに垂直に積層して配置される。供給は需要に追いつくのに苦労しており、主要メモリメーカーはNVIDIAとの次世代品の認定を急いでいる。サムスンが自社のファウンドリの野心と、TSMCのプロセスを好むNVIDIAの意向とのバランスをどう取るかは、来年のメモリ業界の重要な課題の一つとなるだろう。