AI半導体の核心・次世代HBMで覇権狙う台湾TSMC、サムスンは重要部品独自生産で対抗

　人工知能（AI）半導体の核心である「次世代HBM（高帯域幅メモリー)」を共同開発するSKハイニックスとファウンドリー（半導体受託生産業者）世界最大手である台湾積体電路製造（TSMC）の今後の構想が明らかになってきた。TSMCは14日、オランダのアムステルダムで開かれた「TSMC欧州技術シンポジウム」で「HBM4（第6世代モデル）の『ベースダイ』に12ナノメートル製造プロセスと5ナノメートル製造プロセスを採用する」と明らかにした。HBMは「ベースダイ」と呼ばれる枠にDRAMを何重にも積み重ねる構造だ。現在はDRAMとベースダイをSKハイニックスが全て生産し、TSMCがそれを受け取り、他の部品と組み合わせてパッケージング（封止）した後、エヌビディア（NVIDIA）に納品してきた。しかし、ベースダイをTSMCが最先端の製造プロセスで生産することを決め、HBM市場でTSMCの技術的影響力が高まる見通しとなった。世界のAI半導体市場はエヌビディア（半導体設計）－SKハイニックス（HBM生産）－TSMC（パッケージング）という「3社連合」がそれぞれ役割を分担しながら主導してきた。しかし、TSMCが次世代HBM以降、生産でも中心的な役割を果たすことになり、TSMCに対する技術的依存が高まる。一方、サムスン電子はベースダイまで独自生産し、それに対抗する計画だ。

【グラフィック】韓国の半導体企業によるHBM開発・量産計画と第6世代HBMの構造

■高まるTSMCの影響力

　現在全世界のHBM市場はSKハイニックスが約50％、サムスン電子が約40％のシェアを占めている。エヌビディア向けの納品分はSKハイニックスが独占しており、サムスン電子も納品を目指している。

　SKハイニックスは今年3月から第5世代のHBM3E（8段）を量産し、エヌビディアに供給している。採用されたベースダイは、SKハイニックスが独自の工程で生産してきた。ベースダイはグラフィック処理装置（GPU）やASIC（特定の用途向けに複数機能をまとめた集積回路）と接続され、HBMを制御する役割を果たす。来年まで開発予定の第6世代HBM4は、ベースダイの工程を5ナノメートル以下に変更しなければならない。超微細工程で回路線幅を減らせば、ウエハー上にさらに多くの回路を描くことができ、さまざまな機能を追加することができる。