ソウル経済新聞の報道によると、サムスンはライバルのTSMCの3ナノメートルプロセスを利用して、エヌビディアの次世代NVHBMメモリスタックの中心となるベースダイを製造することになるが、GPUメーカーがメモリサプライヤーに対し、TSMCの最先端ロジックノードでの生産を標準化するよう要請したという。

週末にロイター通信が取り上げたこの報告書によると、NVIDIAはHBMサプライヤー3社（サムスン、SKハイニックス、マイクロン）に対し、NVHBM（NVHBM）のベースダイにTSMCの3nmプロセスを採用するよう要請したとのこと（NVHBMは8月に発表したカスタムメモリパッケージ）。この動きにより、世界で最も熾烈なファウンドリ競争相手であるサムスンとTSMCの2社が同じシリコン上で事実上統合されることになる。 この件の詳細は、AIニュースをご覧ください。

NVHBM による AI メモリの変更点

NVHBM は、AI アクセラレータのニーズに合わせて高帯域幅メモリを再設計する Nvidia の試みです。従来の HBM スタックでは、メモリ コントローラーは GPU 自体に存在します。 NVHBM は、そのコントローラーをメモリ スタックの下のカスタム ベース ダイに移動します。これは、ベース ダイを受動的な配線ではなく、高度なロジックの一部のように扱うシフトです。

そのデザインが、このテクノロジーに見出しの数字を与えるのです。 Nvidia によると、NVHBM は、標準の HBM4E と比較して、メモリ帯域幅が最大 30% 増加し、HBM 消費電力が 15% 削減され、XPU コンピューティング ダイ領域が 25% 増加します。これは、ベース ダイがメモリ最適化されたプロセスではなく、最先端のロジック プロセス上に構築されている必要があるためです。

なぜサムスン独自のファブではなく TSMC なのか

ロジックノードの要件は、Nvidia を標準化に向けて推進したものでもあります。ソウル経済新聞の報道によると、NVIDIA はサプライヤー全体で一貫した HBM パフォーマンスと、よりシンプルな検証プロセスを望んでいます。すべてのメモリ メーカーが同じプロセス、同じファウンドリでベース ダイを製造すれば、その目標は達成しやすくなります。

もう一つの要因は収量です。同紙が引用した業界の推計では、TSMCの3nm歩留まりは90％を超えているが、Samsung Foundryの2nmプロセス（SF2）は約60％にとどまっている。かつて GPU 上に存在していたメモリ コントローラーを統合する複雑なベース ダイの場合、そのギャップは決定的です。歩留まりの低いノード上に構築されたベース ダイは、まさに設計が最も要求の厳しい箇所でコストを上昇させます。

同社のファウンドリ事業を監督するサムスンのデバイスソリューション部門は、内部審査の結果、この要件に同意したと伝えられている。これは、TSMCから大量の先進ロジックビジネスを勝ち取ることに何年も費やしてきた複合企業にとって、注目に値する譲歩だ。

ワンチップ上のライバル

2 つのファウンドリ間の協力には前例がないわけではありません。ソウル経済新聞によると、サムスンとTSMCは約4年前に初めて協力し、TSMCのGPUパッケージングプロセスとHBMの互換性を確保した。現時点での違いは範囲です。新しい取り決めでは、提携先が HBM コンポーネント自体の製造にまで拡張され、ライバルのファウンドリがスタックのその層を共有するのは初めてです。

サムスンも自社工場を放棄したわけではない。 ZDNetが9月に報じたように、同社はカスタムHBMの複線戦略を追求しており、社内のファウンドリとTSMCの両方をベースダイの生産に利用している。新しいレポートは、特に Nvidia の NVHBM プログラムにとって、TSMC トラックが重要であることを示しています。

競合他社間の休戦 — 今のところ

サムスンとTSMCが他のどこでも真っ向から競争し続けているからこそ、この取り決めは驚くべきものである。 2つのファウンドリは、同じ有力顧客をめぐって争っている――TrendForceが指摘しているように、その中にはクアルコムとテスラも含まれる――そしてサムスンは、TSMCが先進ノードの受注の大部分を占めている技術的ギャップを埋めることにファウンドリ戦略の多くを賭けている。

NVHBM がそれらを単一のダイに取り込むということは、NVIDIA のアクセラレータ ロードマップが現在半導体サプライ チェーンにどれだけ影響を及ぼしているかを示す尺度です。かつてHBMビジネスが汎用の交換可能なスタックを中心に展開していたメモリメーカーは、Nvidiaの恩恵を受け続けるために、カスタムシリコンを共同設計し、ライバルの工場で製造するよう求められている。

AI メモリ競争にとってそれが何を意味するか

Nvidia にとって、TSMC 3nm で NVHBM ベース ダイを標準化することにより、製造上の調整の問題が軽減されます。異なるプロセス ロードマップを持つ 3 つのメモリ サプライヤーが、機能的に同一のベース ダイを提供できるようになり、認定が簡素化され、帯域幅への需要が増大し続けるアクセラレータ ロードマップへの供給が円滑化されます。

サムスンにとって、この決定は両刃のシグナルだ。主力メモリプログラムのベースダイ事業をファウンドリーの主要ライバルに奪われたことは痛ましいことだが、このプログラムに参加することで、サムスンのHBM事業はSKハイニックスやマイクロンと並んでNvidiaのエコシステム内に留まり、パッケージ全体が他所に流出するのを待つことはない。

TSMCにとって、この取引はすでに支配的な地位を拡大するものであり、ファウンドリはNvidiaのGPUの下だけでなく、GPUに供給するメモリの内部に位置することになる。 AI ハードウェア メーカーがカスタマイズをメモリ スタックの奥深くまで押し込むにつれ、ベース ダイが新たな戦場になりつつあります。最新のレポートでは、TSMC が圧倒的なリードでその戦いを開始していることが示唆されています。

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