サムスン、エヌビディア向けカスタムHBMベースダイにTSMCの3nmプロセスを採用へ

エヌビディアからの要請を受け、サムスン電子はエヌビディアの次世代カスタム広帯域メモリ（HBM）のベースダイ製造にTSMCの3ナノメートル製造プロセスを利用する予定である。¹ これは、サムスンがHBMの製造工程においてTSMCと協業する初めての事例となる。¹ この決定は、コアメモリダイとベースロジックダイの双方を自社製造ラインで一貫して生産してきた従来のサムスンの内製ワンストップ生産モデルからの転換を意味する。² この戦略的変更は、今後の製品に向けたエヌビディアからの特定の技術的要求によって促された。¹³

この方針転換の主な動機となっているのは、2026年8月26日に正式発表されたエヌビディアの新しいNVHBMアーキテクチャである。¹⁵ このフレームワークは、カスタムメモリコントローラをベースダイに直接統合することでメモリシステムを標準化する。¹ エヌビディアは均一性を確保するため、サムスン、SKハイニックス、マイクロンという主要HBMサプライヤー3社に対し、すべてのNVHBMベースダイにTSMCの製造プロセスを採用するよう指示した。¹ このベースの上に積層されるコアメモリダイには、引き続き第6世代のDRAM技術が採用される。¹

サムスンは自社の製造能力に関する社内検討を終えた後、エヌビディアの要請を承諾した。¹³ この社内評価において、サムスン独自のSF2プロセスの製造歩留まりでは、エヌビディアが求める規模と信頼性レベルを満たせないと判断された。⁵ サムスンとTSMCの間にある先端ロジックプロセスの歩留まりの大幅な格差が、サムスンがNVHBMベースダイを外部委託する動きに出た主な理由と考えられている。² テックインサイツの推計によると、サムスンのSF2プロセスの歩留まりは50%から60%の間であるのに対し、TSMCのN3プロセスの歩留まりは90%を超えていると報告されている。⁵

この戦略転換は、エヌビディア向けのカスタムNVHBMの受注に限定されたものである。¹ サムスンは、標準規格のHBM製品や他顧客からの受注については、自社での統合型内製アプローチを継続する予定である。¹ また同社は、NVHBMベースダイの製造に自社のファウンドリ部門を活用するというコンティンジェンシープラン（緊急時対応計画）も検討している。¹⁴ ソウル経済新聞が引用した匿名の関係者によると、この代替オプションは、同部材の需要がTSMCの利用可能な生産能力を超えた場合に検討される予定である。⁴

サムスンの決定は、大手HBMメーカーの間で見られるより広範な潮流と一致している。¹ 例えば、競合のSKハイニックスは、HBM3Eに至るまでのすべての製品についてベースダイを自社で製造していた。¹ しかし、HBM4世代に進むにあたり、SKハイニックスもベースダイ向けにTSMCのロジックファウンドリサービスの利用へと移行した。¹ 複数のトップティアのメモリメーカーによるこの転換は、次世代HBMに必要な先端ロジックコンポーネントにおいて、専業ファウンドリへの依存度が高まっていることを示している。¹

これらの戦略的な動きは、急速に拡大する高性能メモリ市場の中で起きている。⁵ カウンターポイント・リサーチのデータによると、世界的なHBM市場規模は2028年までに約1,000億ドルに達すると予測されている。⁵ 2026年半ばの時点でSKハイニックスが市場リーダーであり、約50%のシェアを握っていた。⁵ エヌビディアのNVHBMの取り組みは、ベースダイの製造ファウンドリを1社に指定することで、主要メモリパートナーからの供給の一貫性と相互互換性を高めることを目指している。¹

エヌビディア独自のNVHBMアーキテクチャは、JEDECのHBM4E業界標準と比較して大きな技術的利点を提供する。⁵ 1スタックあたりのメモリ帯域幅を最大30%向上させ、消費電力を15%削減することができる。⁵ またこの設計により、アクセラレータチップ自体に必要とされるダイ面積を最大25%縮小することが可能になる。⁵ 物理層インターフェースを3Dスタックに統合することで、NVHBMはHBM4E規格と比較して、アクセラレータ上のPHYおよびその周辺回路の面積を最大67%削減する。⁵

メモリ事業におけるこれらの戦略的転換と並行して、サムスンは米国の半導体製造拠点に多額の投資を行っている。⁷ 同社は、テキサス州中央部での人材育成および地域プログラムに2,280万ドル以上を拠出することを約束している。⁷ 2025年には、サムスンのオースティンおよびテイラーの拠点が、テキサス州中央部の経済に109億ドルを注入すると予測されている。⁷ この経済活動によって28,746人の雇用が支えられ、地域で20億ドルの賃金が生み出されると期待されている。⁷

サムスンの米国における事業拡大には、テキサス州テイラーにある第2製造工場の11月の着工が含まれている。⁷ この新施設は約270万平方フィートの広さとなり、2030年の量産開始を目指している。⁷ これらの投資は、米国の半導体業界が大幅な労働力不足を予想する中で行われている。⁷ 業界団体のSEMIは、この分野で2030年までに最大157,000人の労働者が不足する可能性があると試算している。⁷

この協業関係におけるサムスンのパートナーでありライバルでもあるTSMCも、米国における製造拠点を拡大している。⁷ 最近完成したアリゾナ州にある同社の第2工場は、2027年第3四半期に量産を開始する予定である。⁷ TSMCのC・C・ウェイCEOは、さらなる工場の候補地としてテキサス州を評価するためチームを派遣したことも認めた。⁷ これらの並行した拡張は、世界をリードする半導体メーカー各社が米国国内で投資と競争を激化させている実態を浮き彫りにしている。⁷

サムスンは主力である半導体事業でこうした複雑な変化に対応する一方で、他の技術分野での事業展開も進め続けている。⁶ 例えば、サムスンのスマートグラス端末とみられるリークされた仕様書によると、Snapdragon AR1 Gen 1チップが搭載される見込みである。⁶ この仕様書には、重量が41グラムで、2GBのメモリと64GBのストレージを搭載した端末が記されている。⁶ これは、同社がファウンドリやメモリの市場で戦略的な舵取りを行う一方で、民生用電子機器への多角化を継続していることを示している。⁶