HPC顧客、TSMCの2nmプロセスに殺到

Alex Woodie オリジナル記事「HPC Customers Flock to TSMC and Its 2nm Process」

AIデータセンターの構築が進むなか、チップメーカー各社はTSMCの新しい2ナノメートル製造プロセスを採用するために列をなしている。2nmラインの先頭を走る企業の中には、NvidiaやAMDなどのGPUメーカーや、独自のカスタムASICやスマートフォン向けチップを製造する企業など、HPCの顧客にはおなじみの名前が並んでいる。

台湾積体電路製造（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company）と提携する半導体パッケージメーカーKLAのエグゼクティブ・バイス・プレジデント兼最高財務責任者（CFO）のブレン・ヒギン氏によると、TSMCの2ナノメートルプロセスの初期顧客の3分の2は、HPCワークロード用の新しいチップを設計しているという。

ヒギンズ氏は、今月初めに開催されたGoldman Sachs Communacopia + Technology Conference 2025のパネルディスカッションで、「多くの設計があり、さまざまなプロセスフローがあります。TSMCは15社ほどの顧客がN2で設計を行っています。10社ほどのハイパフォーマンス・コンピューティングの顧客が設計を行っています。そのため、この分野ではかなり厳しい性能要件が要求されています。」

Nvidiaは、3月に開催されたGPU Technology Conferenceで発表した、2027年出荷予定のRubin Ultraチップを2nmプロセスで実現しようとしている。Nvidiaが2024年のComputexで発表した第1世代のRubinは、TSMCで3nmプロセスで製造される。当初は2025年後半に出荷される予定だったが、現在は来年になる見込みだ。

	Nvidia Rubin CPX

ファインマンと呼ばれるNvidiaのRubin Ultraの後続製品は、当初2nmプロセスノードを使用すると予想されていた。しかし、最近の報道によると、同社はさらに進んだ1.6nm（A16）プロセスを採用する可能性があるという。TSMCは当初、A16プロセスによるチップの出荷を2025年に開始すると予想していたが、最近の報道によると、それは2026年に延期されたようだ。

ゲートが小さくなることで、チップメーカーはより多くの回路をシリコンウェハー上に詰め込むことができるようになり、計算密度が向上する。3nmや7nmといったゲートの大きさは、もともとはゲート間の実際のスペースに対応していたが、明記されたゲートサイズはもはやゲート間の実際の距離には直接対応していないため、メーカー各社は3nmや7nmの 「プロセス 」と呼んでいる。

TSMCのチップ製造能力に期待しているチップメーカーはNvidiaだけではない。AMDは次期GPU「Instinct MI450 AI」向けにTSMCと契約した。報告によると、AMDは2026年後半に出荷されるInstinct MI450 AIに3nmプロセスを使用し、288GBのHBM4メモリ、最大18TB/秒のメモリ帯域幅、50ペタFLOPSのFP4演算を実現するのに十分なメモリを搭載するという。しかし、AMDが代わりにTSMCの2nmプロセスを採用する可能性もある。

先日の投資家会議で、AMDのデータセンター責任者であるフォレスト・ノーロッド氏は、次期AIチップInstinct MI450の性能について自慢げに語り、性能面でNvidiaのRubin GPUを上回ることを示唆した。「我々は、このチップが市場で入手可能な最高のトレーニング、推論、分散推論、強化学習ソリューションになると信じており、それを計画しています」と語った。

インテルもまた、TSMCの2nmプロセスの顧客であると伝えられている。この噂は、インテルが自社の18Aプロセスを補完するために、TSMCを使用して、今後発売される次世代Nova Lakeプロセッサーのウェハーを製造するというものだ。インテルはアリゾナ州のオコティロ・キャンパスに18A工場を建設中で、「2025年の立ち上げに向けて順調に進んでいる」と同社は今月初めに述べた。

TSMCのプロセスに並ぶとされる他のASICメーカーには、グーグル、ブロードコム、さらにはOpenAIも含まれる。グーグルは以前から、テンソル・プロセッシング・ユニット（TPU）と呼ばれるAIアクセラレーターの製造にTSMCを使用してきた。同社のG5 TPUはTSMCの3nmプロセスで製造されている。ブロードコムはTSMCと関係のあるもう1つのASICメーカーで、拡張プロセッシング・ユニット（XPU）と呼ばれるASIC製品で2nmの顧客となる可能性が言及されている。ブロードコムはまた、グーグルやOpenAIなどの企業と協力し、カスタムAIアクセラレータを設計している。

TSMCの2nmプロセスは、スマートフォンやラップトップ用チップの製造にも使用される予定だ。アップルはTSMCの大口顧客であり、iPhone向けの次期A20チップ、Macbook向けのM6チップ、バーチャルリアリティギア向けのVision Pro R2チップに2nmプロセスを利用すると見られている。クアルコムは、クアルコムとスマートフォン向けチップで競合する台湾のメディアテックと同様に、TSMCの2nmプロセスの将来の顧客として名前が挙がっている。

2nmプロセスで製造される最新の高性能チップを製造できるのはTSMCだけではない。サムスンも韓国の平沢に2nm工場を開設間近だ。Nvidiaは、同社の次世代GPUの潜在的な製造顧客としてつながっている。韓国企業はGPU大手向けにHBM3メモリも製造している。サムスンはまた、テキサス工場を2nm対応にアップグレードしている。自動車メーカーのテスラは現在、サムスンのテキサス・チップの最大の顧客である。

TSMCに対抗するため、サムスンは2nmウェーハの価格を1枚あたり2万ドルに引き下げる。最近の報道によれば、これはTSMCの2nmプロセスで製造されたウェハーの価格より1万ドル安い。

AI革命は、学習と推論用のハイエンド・チップに対する飽くなき需要を生み出した。チップメーカーは、より優れた技術と改良された設計でその需要に応えている。現在の需要レベルが今後5～10年続くかどうかは不明だ。しかし今のところ、HPCコンピュート製造の黄金時代は衰えることなく続いている。