世界トップの半導体ファウンドリーであるTSMCは本日、極端紫外線リソグラフィーによるプロセス簡素化の恩恵を受けた5ナノメートル技術が現在提供可能であり、予備的なリスク生産段階にあると発表した。
TSMCは、iOSデバイス向けにAppleが設計したプロセッサの唯一の製造業者であり、発表では顧客名は明らかにされていないものの、来年のiPhoneやiPadに搭載されるチップはTSMCの最先端技術で製造されるだろうと結論付けても間違いないだろう。
TSMCは以前、顧客向け5nmチップの量産に250億ドルという巨額を投じると約束していました。もし2020年のAppleチップがこの新しい5nmプロセスで製造されれば、iPhoneプロセッサが極端紫外線リソグラフィーを採用し、より多くのトランジスタをより小さなダイに搭載するのは初めてのことになります。
TSMC の 7nm プロセスと比較すると、新しい 5nm プロセスでは、ARM の Cortex-A72 CPU コアのロジック密度が 1.8 倍、速度が 15 パーセント向上します (A シリーズ プロセッサの Apple のカスタム CPU コアは ARM 命令セットに基づいています)。
この利点は、プロセス アーキテクチャによって可能になる削減によって生まれます。プロセス アーキテクチャにより、より小型のトランジスタとより短い接続をダイ上に搭載できるため、信号がより速く伝わり、パフォーマンスが向上します。
また、ダイを縮小できるため、スペースの節約と消費電力の削減にもつながります。現行のA12 BionicチップはTSMCの7nmプロセスで製造されています。旧型のA10 FusionチップとA11 Bionicチップは、それぞれTSMCの16nmプロセスと10nmプロセスで製造されています。
以下は、過去数年間に Apple が設計したチップの製造に使用された半導体プロセス技術の概要です。
- Apple A7: Samsung HKMG 28nm
- Apple A8: TSMC 20nm
- Apple A9: TSMC 16nm FinFET、Samsung 14nm FinFET
- Apple A10 Fusion: TSMC 16nm FinFET
- Apple A11 Bionic: TSMC 10nm FinFET
- Apple A12 Bionic: TSMC 7nm FinFET
TSMCによると、新しい5nmプロセスは歩留まり向上において「素晴らしい進歩」を遂げており、TSMCの以前のノードと比較して、同じ段階で最高の技術成熟度を達成しているという。ファウンドリーの顧客は既に「集中的な設計エンゲージメント」を開始している。
今年のA13 Bionicチップはすでに確定しており、試作生産も間もなく開始される見込みです。つまり、AppleがTSMCの5nmプロセスを採用するには時期尚早と言えるでしょう。実際、A13 Bionicは現行のA12 Bionicと同じ7nmプロセスを採用する可能性が高いでしょう。
言い換えれば、Apple は 2020 年に A14 Bionic（あるいはそれが何と呼ばれようとも）が iOS デバイスに搭載され始めるときに、TSMC の 5nm プロセス技術の恩恵を受けることになる。
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