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» 2021年06月07日 11時45分 公開

TSMCの最新プロセスまとめ、3nm以降の開発も進行中2021 Technology Symposium

TSMCは2021年6月1〜2日に、自社イベント「2021 Technology Symposium」をオンラインで開催した。同イベントで発表された最新プロセスノードなどをまとめる。

[村尾麻悠子,EE Times Japan]

 TSMCは2021年6月1〜2日に、自社イベント「2021 Technology Symposium」をオンラインで開催した。同イベントで発表された最新プロセスノードなどをまとめる。

 まずはスマートフォンやHPC(High Performance Computing)に使われる最先端プロセスノードだ。2020年にいち早く量産を開始した5nmプロセス「N5」は、TSMCの2021年第1四半期の売上高(129億2000万米ドル)において、既に14%を占めるようになっている。プロセス別に見ると7nmが35%、16nmが14%、28nmが11%となっている。

TSMCの2021年第1四半期のプロセスノード別の売上高 出典:TSMC(クリックで拡大)

 N5に加え、2020年のTechnology Symposiumでは「N4」の存在を明らかにしている。N4は、N5ファミリーの一つであり、N5に比べてマスク層数は減らしつつ、性能と電力効率、トランジスタ密度を向上している。TSMCはN4の開発は順調に進んでいると述べていて、2021年第3四半期にリスク生産が始まる予定で、量産出荷は2022年になる計画だ。

 N5の最新ファミリーとして発表されたのが「N5A」だ。機械学習を使うドライバーアシスタント機能やクルマのコックピットのデジタル化など、主に車載アプリケーションに必要とされる高い性能を提供するためのプロセスだ。「自動車の“HPC化”が進む、TSMC」にも書かれている通り、TSMCのAutomotive Service Packageを搭載した「N7」に比べ、N5Aの性能は最大20%、電力効率は最大40%、ロジック密度は最大80%向上するという。車載規格であるAEC-Q100 Grade 2に準拠するチップを製造できるとする。N5Aは、2022年第3四半期に量産が始まる予定だ。

TSMCの2021年第1四半期の分野別の売上高。オートモーティブは4%と非常に少ないが、図版右側に示されている通り、前四半期比では31%増と最も伸びており、今後も大きく伸びる可能性がある 出典:TSMC(クリックで拡大)

 最先端となる「N3」については、2022年後半に量産を開始する。FinFETを活用し、N5に比べて消費電力が最大30%減となり、15%高速化し、ロジック密度は最大70%向上するという。なお、3nmの開発/製造拠点は、5nm同様、「Fab 18」となる。

 5G(第5世代移動通信)やWi-Fi 6/6Eに向けては、6nmプロセスの「N6RF」を発表した。前世代の16nmプロセスを適用したRFチップに比べて、性能が16%以上向上する。さらに、サブ6GHz帯をサポートするRFチップとミリ波帯をサポートするRFチップにおいて、消費電力とチップ面積を大幅に低減できるという。

 TSMCは今後のR&D計画についても、同社のWebサイトで公開している。3nm以降のロジック技術(3D CMOS技術)については、2023年のリスク生産を目指して開発を進めているさなかだ。

TSMCのR&D計画 出典:TSMC(クリックで拡大)

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