8日、京畿道高陽市のKINTEXで開かれた「ナノコリア2026」を訪れた来場者が、サムスン電子のブースで第6世代高帯域幅メモリー(HBM4)と第7世代高帯域幅メモリー(HBM4E)を見ている/News1

第6世代高帯域幅メモリー(HBM4)を起点に、グローバルDラム3社の計算が分かれている。HBMスタックの最下段でDラムの複数層を制御する「頭脳」に当たるベースダイの製造工程が、従来のDラム工程から先端ロジック工程へと移行するためである。10日、業界によると、サムスン電子は「絶対性能」で市場での地位を強化する戦略を推進しており、SKハイニックスは性能と安定性の間で均衡点を探っており、マイクロンは安定性を追求しているが競合に比べ移行速度が一拍遅いとみられる。

HBMはDラムを複数、垂直に積層してデータ処理速度(帯域幅)を極大化した高付加価値メモリーで、エヌビディアなどが製造する人工知能(AI)アクセラレーターの性能を左右する中核部品である。前世代までは、このスタック最下段のベースダイも一般的なDラムと同等か、より安定的な工程で作られてきた。ところがHBM4からは、このベースダイにスマートフォンのアプリケーションプロセッサ(AP)やサーバー向け中央処理装置(CPU)を製造する際に用いる先端工程が適用され始めた。データをいかに速く効率的に制御するかがHBM全体の性能を左右するようになり、ベースダイの完成度自体がメモリー3社の新たな競争の舞台として浮上した格好だ。

半導体は回路線幅が微細であるほど、すなわちナノの数値が小さいほど速度が速く消費電力が少ない。ただしその分、製造が難しくなり不良率が高まるという得失が伴う。サムスン電子は最も微細な4ナノ工程をベースダイに適用し、性能を極限まで引き上げる戦略を選んだ。SKハイニックスは当面は成熟工程である12ナノから出発し、今後3ナノ級へ段階を踏む戦略を、マイクロンは性能向上よりも安定供給に焦点を当てている。

サムスン電子は自社ファウンドリーの4ナノ工程をベースダイにそのまま適用し、Dラムとロジックを1社が最初から最後まで作る構造を選んだ。設計・工程・パッケージングまで全て自社で調整できることが最大の強みとされる。実際、エヌビディアに供給されるHBM4のうち、ハイエンド製品の大半をサムスン電子が供給する可能性が高い。ただし、Dラム企業がスマートフォンAP級の先端ロジック工程を自社の歩留まりまで引き上げた前例がない点はリスク要因として挙げられる。サムスン電子の4ナノファウンドリー工程がこれまでアップル・クアルコムなど大型顧客の受注戦でTSMCに劣後したことも、こうした懸念を裏付ける。

SKハイニックスはHBM4にTSMCの12ナノ工程を適用し、安定性を確保する道を選んだ。既にアップル・エヌビディア・AMDなど多数の顧客を通じて検証された工程をそのまま使えることが強みである。HBM4E(第7世代HBM)からは3ナノ級へ転換するとの見方が業界で出ているが、まだ確定段階ではない。ただしTSMCの立場では、HBMベースダイはスマートフォン・AIアクセラレーター向けロジックチップに比べ相対的に小口であり、大口顧客の注文が集中する時期には生産日程が後ろ倒しになる懸念も指摘される。

マイクロンは自社の低コスト工程を堅持してきたが、最近になって先端ロジック工程の検討を始めたとみられる。原価を優先する戦略という位置づけだが、業界ではサムスン電子・SKハイニックスに比べベースダイ技術で相対的に遅れているとの評価が出ている。TSMCと「ワンチーム」のように動くSKハイニックスに比べ、協業も優先順位で後れを取る。

半導体装置業界の関係者は「サムスン電子の4ナノベースダイは理論上、SKハイニックスの12ナノに比べ速度・電力効率で優位に立てるが、Dラム企業が先端ロジック工程を自社の歩留まりまで引き上げた前例がないため、実際の量産段階で歩留まりが安定するには時間がさらに必要だ」と語った。証券街では「SKハイニックスが検証済みの工程から出発してリスクを下げる戦略は短期的には安定的だが、HBM4E・HBM5(第8世代HBM)へ移行するほど微細工程への転換速度がカギになる」とし、「ナノ戦略の優位は今世代ではなく、次世代の案件確保競争で決着する可能性が大きい」と見立てた。

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