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ファウンドリーの地形をひっくり返せ…サムスンの秘密兵器「GAA」(1)

ⓒ 中央日報/中央日報日本語版
「勝負所は『GAA』だ」。

サムスン電子ファウンドリー(半導体委託生産)事業部の社員同士でこのところ叫ぶスローガンだ。新しい生産方式で世界ファウンドリー1位の台湾TSMCに逆転するという意志の表現だ。GAAは「ゲートオールアラウンド(Gate All Around)」技術を示す。GAAは最近半導体業界で最も注目される新技術であり、未来市場を左右する話題だ。

サムスンは「2030年にシステム半導体世界1位に上がる」という目標を掲げている。ファウンドリーは代表的なシステム半導体だ。世界のファウンドリー市場でTSMCは独歩的な存在だ。今年ファウンドリー市場規模が1000億ドル台に成長すると予測される中で今後市場シェアが60%を超えるという分析も出ている。市場調査会社であるカウンターポイントリサーチが先月30日に明らかにしたところによると、TSMCは売り上げ基準で4-6月期のファウンドリー市場シェア58%で1位を守った。サムスン電子は14%で2位だった。

サムスン電子の立場ではこの構図を揺るがす「何か」が切実だ。その切り札がまさにGAAだ。GAAはサムスン電子がこの20年間に意気込んで開発した秘密兵器でもある。サムスン電子関係者は「半導体技術領域でGAA開発は『産業革命』に匹敵するほど画期的な技術の変換」と話す。GAAは簡単に言えば、半導体チップの基本素子であるトランジスタをさらに小さく速く、少ない電力で作動させる技術だ。

これまでトランジスタを最も小さく速くさせられる技術は魚の背びれ型の「フィントランジスタ」だった。サムスンの場合、2012年に14ナノプロセスでフィントランジスタを導入した。だが7ナノメートルから5ナノ、4ナノなどとナノプロセス技術が発展しブレーキがかかった。フィントランジスタ構造では4ナノ以下のプロセスで動作電圧を減らすことが不可能だった。これを解決する技術がまさにGAAだ。

サムスンがGAA基盤の3ナノプロセスの量産に先に成功すればTSMCを一気に追い上げることもできる。反対に失敗すれば、サムスンのTSMC追撃戦は事実上終わる。サムスンの立場でGAAはファウンドリー事業の命運を賭けた勝負という話だ。サムスン電子ファウンドリー事業部長の崔時栄(チェ・シヨン)社長はこれと関連し、「最先端GAA技術に基づいて開発された3ナノプロセスは今後さらに小型化されたチップ開発で核心になるだろう」と自信を見せた。

サムスン電子は7日に開かれた「サムスンファウンドリーフォーラム2021」で、来年上半期にGAA基盤の3ナノプロセスに入り、2025年には2ナノGAAプロセスに突入するだろうと宣言した。これに対しTSMCは既存のフィンFET方式で来年7月に3ナノの量産に入り、2024年にGAAを適用した2ナノ製品の量産を始める計画だ。
ファウンドリーの地形をひっくり返せ…サムスンの秘密兵器「GAA」(2)

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