12月9日、半導体業界では「歩留まり」が重要な指標であると報じられました。これは、シリコンウェハから切り出されたチップのうち、品質検査に合格した使用可能なチップの割合を指します。ウェハ製造工場の歩留まりが低いと、同じ数のチップを製造するのに必要なウェハ枚数が増え、コストが上昇し、利益率が低下し、供給不足につながる可能性があります。

海外メディアPhoneArenaによると、TSMCは来年から2ナノメートルチップの量産を開始する予定だ。同社は現在、新竹にあるTSMC工場で試作生産を行っており、その結果、2nmプロセスの歩留まりは60%を超えていることが明らかになった。

この数値には依然として改善の余地がかなりあります。海外メディアによると、対応するチップの歩留まりは通常、量産段階に入るまでに70%以上に達する必要があります。現在の試作歩留まりは60%であるため、TSMCは2nmプロセスを来年まで量産に移行できないでしょう。

そのため、Appleは来年のiPhone 17シリーズでも、TSMCの3nmプロセスノードをベースとしたA19/Proプロセッサを引き続き使用すると予想されます。2nmチップを採用する最初のApple製品は、2025年末に発売予定のiPad Pro M5です。一方、2nmプロセッサを搭載した最初のiPhoneは、2026年のiPhone 18、そしておそらく2027年のiPhone 19シリーズになると予想されています。

TSMCの2nmプロセスでは、新しいトランジスタ構造であるGate-All-Around（GAA）が導入されています。GAAトランジスタは、垂直に配置された水平ナノシートを用いてチャネルの4辺を囲みます。一方、前世代のFinFETでは3辺しかカバーできませんでした。GAAトランジスタはリーク電流が低く、駆動電流が高いため、性能が向上します。

TSMCの2nm試作歩留まりは60%に達し、来年の量産開始時には70%を超えると予想されている一方、主要競合企業であるSamsung Foundryは依然として低い歩留まりに苦しんでいます。Samsungの2nmプロセス歩留まりは10%から20%程度にとどまっていると噂されています。

サムスンが歩留まりの低下に悩まされたのは今回が初めてではない。2022年には、サムスンのSnapdragon 8 Gen 1チップの生産における歩留まりの低さから、クアルコムはTSMCに発注を移管し、改良されたSnapdragon 8+ Gen 1チップの開発に至った。それ以来、クアルコムの主力モバイルプロセッサはTSMCで製造されている。(Yangzai)