人工知能（AI）半導体市場の「ゲームチェンジャー」とされる高帯域幅メモリー（HBM）競争で、サムスン電子が反撃に出た。
サムスン電子は世界で初めて第6世代HBM（HBM4）の量産・出荷を開始したと12日に明らかにした。これまでSKハイニックスがエヌビディア向け物量を独占しHBM市場を主導してきたが、業界ではサムスン電子のHBM4が性能を武器に競争の新たな分岐点をつくり得るとの評価が出ている。
◇ 性能を選んだサムスン vs 安定を追求するハイニックス…勝負の流れが変わった
今回の勝負の核心は開発初期から分かれた「プロセス選択」である。サムスン電子はSKハイニックスに1世代先行する10ナノ級第6世代（1c）DRAMを適用し、HBMの頭脳となるロジックダイに自社ファウンドリーの4ナノメートル（nm）ロジックプロセスを組み合わせた。メモリーとロジックを一体のように設計最適化（DTCO）した点が今回の製品の差別化要素である。一方、SKハイニックスは実績のある10ナノ級第5世代（1b）DRAMを搭載し、ロジックダイにはTSMCの12ナノメートル（nm）プロセスを用いて、歩留まりとプロセス安定性を重視する戦略を選択した。
このような戦略の差異がHBM4の核心性能である転送速度を分けたとの分析が出ている。業界では、SKハイニックスがHBM4で達成した11.7Gbpsの速度は既存のパッケージング構造上の限界値に近いとの評価がある。これに対しサムスン電子は最大13Gbpsまで実現可能な拡張性を確保した。
データ処理速度1.3Gbpsの差はAI演算環境で決定的な変数として作用する。ピン当たりの速度が11.7Gbpsから13Gbpsに上がると、スタック当たりの総帯域幅は約2.6TB/sから最大3.3TB/s水準まで跳ね上がる。これは超巨大AIモデルの学習時にデータボトルネックを画期的に減らし、学習時間を数週間単位から数十％以上短縮できる水準の性能差である。実際、エヌビディアが最近次世代プラットフォームの要求スペックを13Gbpsへ引き上げたことで、サムスンのこの「性能優位戦略」が誇示を超えて市場内の標準になると見られる。
業界関係者は「サムスンがHBM3E（第5世代HBM）での不振を挽回するため最先端プロセス導入という『攻撃的ベッティング』に踏み切った結果、性能の上限を突き破ることに成功した」と述べ、「特にTSMC−SKハイニックス連合とは異なり、プロセスのリードタイムを短縮し単一プロセス内で最適化を実現したサムスンの『統合サプライチェーン』が、AI半導体カスタマイゼーション時代の強力な武器になると見られる」と語った。
◇ 「カギは歩留まり安定化による収益性確保」
サムスン電子がエヌビディア向けの出荷を開始した以上、カギは歩留まり向上による収益性確保だとの分析が出ている。1b DRAMプロセスは、これを適用した汎用DRAMとHBM3Eがこれまで市場に出荷される中で技術が相当部分成熟したが、1c DRAMはサムスン電子のHBM4を通じ事実上初めて商用化されるため、一部では低調な歩留まりで収益性の確保に難航するとの分析が提起されたことがある。HBM4は12枚のDRAMが積層されるため、DRAM歩留まりが90％を下回る場合、歩留まりが急激に低下し収益性が悪化せざるを得ない構造である。
半導体業界関係者は「サムスン電子がエヌビディアのサプライチェーンに参入することを最優先目標とし、性能で優位に立つため先端プロセスを適用した」とし、「製品性能で優位を確保しても、プロセスが安定化しない場合は低調な歩留まりで収益性が悪化し得る点はリスクだ」と述べた。
サムスン電子はHBM市場の先取りに向け、2027年前後に顧客別要件に合わせた「カスタム（特注）HBM」の需要が本格化すると見て、ファウンドリーとメモリーをともに保有する強みを基に、ASIC（注文型半導体）設計に最適化した特注ロジックダイとHBMを一括提案する戦略を準備している。単なる部品供給者を超え、AI半導体の設計段階からアーキテクチャを組む設計パートナーという「スーパー乙」の地位を固める構想である。