サムスン電子ファウンドリー事業部の先端精密工程レンダリング。/サムスン電子提供

サムスン電子ファウンドリー事業部とクアルコムが2ナノファウンドリー(半導体受託生産)での協力を巡り、再び接点を広げている。両社の関係は2021年のスナップドラゴン8第1世代の発熱論争以後、疎遠になっていた。ただし最近サムスン電子の2ナノの歩留まりが改善し、今月22日(現地時間)に米ハワイで開かれるクアルコム・スナップドラゴン・サミットを起点に、ファウンドリーの割当数量の可否がある程度可視化する見通しだ。

13日、業界によるとサムスン電子とクアルコムは仕様、価格、プロセス最適化などを協議しており、現時点ではサムスン電子とTSMCの共同受注の可能性が提起されている。もっともサムスン電子がどの程度の数量を割り当てられるかは依然として不透明だ。サムスン電子内外では、クアルコムのカスタム設計を最適化する過程で歩留まりと価格などが最終変数であり、実機能テストではTSMCと依然として差が出ているとされる。

◇「発熱トラウマ」以後、クアルコムはTSMCの単独生産へ舵

両社の関係は2021年末に公開され翌年ギャラクシーS22などに搭載されたスナップドラゴン8第1世代が発熱問題で苦境に陥り、急速に冷え込んだ。4ナノ工程で全量量産されたこのチップは発熱と電力効率の論争に巻き込まれ、その余波でクアルコムは後続のスナップドラゴン8+第1世代から最新のスナップドラゴン8エリート第5世代まで事実上の全量をTSMCに委ねてきた。この間サムスンのファウンドリーは「歩留まり不安定」というレッテルをなかなか外せなかった。

この構図にひびが入ったのは、最近サムスン電子の2ナノ工程の歩留まりが明確な改善基調を示してからだ。業界では、昨年下半期に20%台にとどまっていたサムスンの2ナノ(SF2・SF2P)工程の歩留まりが、今年に入り50〜60%水準まで上がったとみている。チョン・ヨンヒョン・サムスン電子副会長がデバイスソリューション(DS)部門長に就任して以降、ファウンドリー事業全般にわたる刷新が続くなか、同社は今年第1四半期と第2四半期の決算カンファレンスコールで2ナノ受注拡大への自信を相次いで示した。

タイミングとしては、クアルコムが今月22日のサミットで次世代フラッグシップのアプリケーションプロセッサ(AP)であるスナップドラゴン8エリート第6世代と、上位モデルのプロ(もしくはエクストリーム)第6世代の2種に分けて公開する予定である点が変数だ。これに先立ち業界では、サムスンの2ナノ歩留まり改善とTSMCの高い2ナノウエハー価格を根拠に、クアルコムがTSMC・サムスン電子の共同生産を検討中と伝えられていた。一方で先月から海外メディアを中心に、2モデルともTSMC工程で生産されるとの見方に重みが乗り、サムスンのファウンドリーは言及から外れた。トレンドフォースによると4月時点でTSMCの2ナノ歩留まりは60〜70%、サムスンは55%前後と集計され、依然として格差がある。

◇ 歩留まり格差・生産能力のボトルネックが最大の変数

TSMCのロゴ(左)とサムスン電子の平沢キャンパス(右)。/各社

サムスンのファウンドリーの立場では、まずTSMCとの歩留まり格差が越えるべき第一の山だ。クアルコムが大量受託生産の基準として求める歩留まりは70%前後とされる一方で、サムスンの2ナノはまだ50%台半ばから60%台前半の区間にとどまっているとの見方が優勢だ。TSMCはすでにN2工程で70%前後の歩留まりを確保し、改良型のN2Pは年内量産の目標値を80%としている。市場調査会社テックインサイツは最近のリポートで「サムスン電子が業界初の2ナノGAA(ゲート・オール・アラウンド)量産というマイルストーンを打ち立てたが、設計最適化の領域でクアルコムとの格差を埋める課題が残っている」と述べた。

一方、生産能力(CAPA)の面ではサムスン電子が有利だ。TSMCは今年第4四半期までに月6万枚水準の2ナノウエハー生産能力を目標としているが、アップルがiPhone18・M6向けの数量で初期割当の半分以上をすでに持っていったと伝えられている。エヌビディア・AMDなどの3ナノ(N3)の数量も2027年まで事実上完売の状態であり、クアルコムが望む時点にTSMCから十分な数量を確保しにくいとの懸念が高まっている。

半導体業界の関係者は「数量の割当そのものより、クアルコムの最上位ラインを再び誘致したという象徴性の方がより大きな意味を持つ」とし、「ただし5年前と同様の発熱・歩留まりの論争が再現される場合、関係が再び遠のく可能性があるため、2ナノ工程量産の安定性の立証がカギだ」と語った。

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