TSMCの3nmチップ生産は順調に進んでおり、iPhone 15 ProのA17チップと、将来のMacに搭載されるM3チップの両方に最新プロセスが採用される見込みです。しかし、同社はアナリストに対し、まだ顧客の需要に追いついていないと述べています。

Appleのチップメーカーはまた、歩留まり率（品質管理テストに合格したチップの割合）がまだiPhoneメーカーに生産されたウエハーごとに料金を請求できるほど高くないと述べた…

背景

台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング・カンパニー（TSMC）は長年にわたり、プロセスの微細化、つまり、与えられたスペースにより多くのトランジスタを詰め込むことで世界をリードしてきました。トランジスタのレイアウト密度が高ければ高いほど、チップの性能は一定の大きさでも向上します。

TSMCが提供する最新プロセスは3ナノメートル（3nm）で、同社はこれをN3と呼んでいます。サムスンはプロセスサイズにおいてTSMCより1～2年遅れており、一方インテルは3nmの実現に何年もかかる見込みです。

TSMCの3nmプロセスは、iPhone 15 Proの2つのモデルに搭載されるAppleのA17チップに採用される見込みです。一方、Pro以外のモデルには旧式のA16チップが採用されます。また、将来のMacのM3チップにも、同じ3nmプロセスが採用されると予想されています。

TSMCの3nmチップ生産が追いつかない

チップメーカーのCEO、CC・ウェイ氏はアナリストに対し、同社はまだ「顧客の需要」に追いつけていないと述べた。これはほぼ間違いなくAppleを指していると思われる。EE Timesは次のように報じている。

台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング・カンパニー（TSMC）は、主要顧客であるAppleからの3nmチップの需要に応えるのに苦戦している。EE Timesが調査したアナリストによると、TSMCのツールと歩留まりの課題は、世界をリードする技術による量産体制への移行を阻んでいるという。[…]

「当社の3nm技術は、半導体業界で初めて良好な歩留まりで量産化された技術です」と、TSMCのCEOであるCC Wei氏はアナリストとの電話会議で述べた。「N3に対するお客様の需要が当社の供給能力を上回っているため、HPCとスマートフォンの両方のアプリケーションで支えられ、2023年にはN3がフル稼働すると予想しています。」

Appleはまだウエハース1枚ごとに料金を請求できない

チップは数百個のチップからなるウエハーで製造されます。Appleは通常、TSMCにウエハー1枚あたりの合意価格を支払いますが、現段階ではウエハー1枚あたりのチップのうち、実際に使えるのは半分強のみであるため、iPhoneメーカーは現時点では使用可能なチップ1枚ごとに支払いを行っています。

EE Timesに提供されたレポートの中で、アレート・リサーチのシニアアナリスト、ブレット・シンプソン氏は、Appleは、N3生産開始後少なくとも最初の3～4四半期は、歩留まりが約70％に上昇するため、標準ウエハー価格ではなく、良品と判明しているダイに対してTSMCに支払うだろうと述べた。

「TSMCは2024年上半期中に、Appleとの提携においてN3の通常のウェハベースの価格設定に移行し、平均販売価格は約1万6000～1万7000ドルになると考えています」とシンプソン氏は述べた。「現在、TSMCのN3におけるA17およびM3プロセッサの歩留まりは約55%と見ており、TSMCは四半期ごとに歩留まりを約5ポイント以上向上させる予定となっています。」

55% の歩留まりは非常に低いように思えるが、TSMC がまだ新しいプロセスの大量生産を完成させている段階では、これは典型的な数字だとレポートは述べている。

2025年までに2nmが期待される

次の大きなステップは2nmチップであり、これらは2025年に生産が開始される予定です。iPhone 17は、この新しいプロセスを採用する最初のデバイスの1つになる可能性があります。

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