「ムーアの法則」を超えた進化：この10年で起こったこと、次の10年で起こること（4）（1/3 ページ）

Intelをはじめとした半導体メーカーは「ムーアの法則」に従うように、ほぼ2年に1度のペースで新たな微細プロセステクノロジーを導入し進化を続けてきた。しかし、近年は少しその様子が変わりつつある。特に台頭著しい新興メーカーは、独自のペースで進化を遂げてきている。

[清水洋治（テカナリエ），EE Times Japan]

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フルノード／ハーフノード

　半導体チップはおおよそ過去30年間、「ムーアの法則」と呼ばれる経験則に従って微細化を進めてきた。

　過去10年間でも、

　「130nm→90nm→65nm→45nm→32nm→22nm→16nm」

という微細化が実現された。

　この数字はあくまでも指標数字であって、各メーカーによって若干の差異がある。90nmのデザインルールで製造したものをフルノードと呼び、90nmのルールで設計されたデータを0.9倍したもの（各辺を0.9倍するので面積は0.81になる＝20％縮小）をハーフノードと呼んでいる。

　厳密に上記に上げた微細化をフルノード、ハーフノードまで入れて記載すると以下のようになる。

　「130/110nm→90/80nm→65/55nm
　　　　　　　　　　　　　→45/40nm→32/28nm→22/20nm→16/14nm」

である。

　これらプロセステクノロジーの微細化はほぼ2年おきに達成されており、当初はフルノードで製造をスタートし、歩留まりの安定や性能の余裕が確認できた上でハーフノードに切り替える使われ方が多かった（80nmまで）。

　しかし20％弱面積が異なる（すなわちコスト削減につながる）ハーフノードは、40nm→28nm世代ではTSMCなどを中心に、各世代の初期生産から適応して、フルノードを主力とするIntel、Samsung Electronicsらに対して差別化を行った。

異なる大手3社の歩み

　半導体製造大手3社がこれまで採用してきたノードは次の通りだ。

• Intel　　：45nm→32nm→22nm→14nm
  　　　　　　　　　 Full→Full→Full→Half（FFFH）
• Samsung：45nm→32nm→28nm→20nm→14nm
  　　　　　　　　　 Full→Full→Half→Half→Half（FFHHH）
• TSMC　 ：45nm→40nm→28nm→20nm→16nm
  　　　　　　　　　 Full→Half→Half→Half→Full（FHHHF）

　こうしてみると45nm以降の微細化において、大手3社の歩みは必ずしも一致しておらず、Intelのみが4世代を4回の開発で済ませており、他の2社は、4世代のうち1つの世代でフルノードとハーフノードの両方を開発する手間を踏んでいる。

　多くの半導体メーカー、ファブレス企業はプロセステクノロジーの微細化／進化をおおよそ同じ速度で採用し、製品を進化させてきた。

• Intel　　　：130nm→90nm→65nm→45nm→32nm→22nm→14nm
• Qualcomm：130nm→90nm→65nm→45nm→28nm→20nm→14nm
• MediaTek　：90nm→65nm→40nm→28nm→20nm→16nm

　このように、大きな開発リソースを持つ大手デバイスメーカーといえども、フルノード／ハーフノードという全てのプロセステクノロジーを経ていないのが実情だ。