サムスン、第2世代3nmチップの試作を開始--SF3ノードのフル稼働は今年後半と報じられる

サムスンのSF3プロセスが2024年に向けて始動、しかし難題がある。

サムスン・ファウンドリーが、SF3として知られる第2世代3nmクラス・プロセス技術によるチップの試作を開始したと、Chosunが無名の業界関係者の話を引用して報じている。

同社は今後6ヶ月以内に60％以上の歩留まりを達成することを目指しているという。

非公式筋からの情報であるため、この情報は慎重に受け止める必要がある。一方、SF3の生産開始はサムスンと業界にとって大きな出来事だ。

サムスンはSF3ノードで製造されるチップの性能と信頼性をテストしていると伝えられている。

一方、サムスンがSF3を採用する予定の最初の製品は、ウェアラブル向けのアプリケーション・プロセッサで、同社の次期製品Galaxy Watch 7に採用されると報じられている。

また、来年発売予定のGalaxy S25シリーズ・スマートフォン向けExynos 2500システム・オン・チップにも同製造ノードを使用する見込みだ。

サムスンは、SF3ファブリケーションにより、同じセル・タイプ内で異なるゲート・オール・アラウンド（GAA）トランジスタ・ナノシート・チャネル幅を可能にすることで、設計の柔軟性が高まると考えている。

これにより、低消費電力と高性能を必要とする回路の実現や、設計の最適化によるトランジスタ密度の向上が可能になる。

一方、サムスンの第1世代SF3は、極小の仮想通貨マイニング・チップのみに使用されているとされる。

2023年11月に発表されたサムスンの公式見解は、2024年後半にSF3（第2世代3nmクラス）の生産ノードでチップの量産（HVM）を開始するというものだった。

現在、サムスンファウンドリーはSF3での試作を開始しているはずであり、この報道を裏付けるものとなっている。

一方、この報告書は、トランジスタ数、ダイサイズ、性能（クロックなど）、消費電力（リークなど）、さらにセルライブラリ（高性能、高密度など）、SRAMとロジックの比率などの特殊性など、他の目標を開示することなく、仮定のテストチップの60％の歩留まり目標に言及している。

一般的に、企業は欠陥密度（欠陥は回路を破壊し、チップを売れなくする）と性能のばらつき（性能や消費電力が目標に達しないチップも売れなくなる）のために戦います。

一方、スマートウォッチ用の極小アプリケーション・プロセッサと、スマートフォン用のそこそこのSoCと、データセンター向けのプロセッサでは、ダイサイズ、性能、電力目標が全く異なる。小型チップの歩留まりが60％であれば、それはプロセス技術の欠陥密度が高すぎることを意味し、最新のプロセス技術の場合、商業的に受け入れられないことを意味する。

一方、レチクル・サイズ（858mm^2）のチップの歩留まりが60％であれば、これは妥当と考えられるかもしれませんが、設計やプロセス技術の調整が必要になるかもしれません。

通常、ファウンドリとチップ設計者は、歩留まりを向上させるために両方を調整します。

サムスン・ファウンドリーのSF3歩留まり目標に関するすべての不確定要素があるため、この報道全体を割り引いて考えてほしい。

一方、SF3を使ってSFがリスク生産を開始したことは、サムスン自身によって実質的に確認されている。

ソース：Tom's Hardware - Samsung reportedly trials second-gen 3nm chip production -- full ramp of SF3 node coming later this year

解説：

あまり聞かなかったSamsung3nmの動向。

Samsung3nmは当初歩留まりが低く、その後改善されたとされますが、PCやスマホ向けチップにはほとんど使われず、TSMC製のチップが猛威を振るっていました。

元記事によるとマイニング用の極小チップに使われていたとのことですので、やはり歩留まりに何らかの問題があったのではないかと思います。

歩留まりに問題がなければ特に大きめのダイを生産しても問題ないはずです。

Samsungは真っ先に生産を開始しますが、なかなか歩留まりを安定させられずに結局TSMCがほとんどの生産を持っていくということが多いです。

今後はAMDがSamsungを使うという話が出ていますが、次世代のRyzenはSamsungで生産されるかもしれませんね。