- 長年にわたる計画・建設・地政学的調整・人材問題を経て、Phoenix工場が4nmプロセスの量産に入り、米国内の先端半導体製造能力の試金石となる
- 2024年10月、アリゾナ工場の歩留まりは台湾工場より4%高いと発表され、2028年には第2工場が2nmまたは3nmプロセスを目指す
- TSMCが世界の先端チップの**90%**を生産し、Apple、Nvidia、Google、Amazon、Qualcommなどが依存しているだけに、米国内生産はサプライチェーンリスクを減らしたい顧客企業の要求と結び付いている
- この動きはCHIPS Actの資金だけでは説明しにくく、COVID初期のチップ不足と台湾を巡る中国の強硬発言が、台湾以外のファブの必要性を高めた
- アリゾナ工場は文化衝突、米国の許認可・建築規制、エンジニア・技術者不足を乗り越える必要があり、TSMCの国際展開と米国の半導体製造復興の両方を同時に検証することになる
Phoenixファブの2025年量産
- TSMCは2025年にPhoenixの先端チップ製造施設で量産を開始する予定
- このファブは米国に先端チップ製造が入る事例であり、2022年のCHIPS and Science Actが米国と同盟国の半導体サプライチェーン安定化に寄与できるかを試す役割を担う
- 現在、アリゾナのファブは4nmノードで稼働可能
- このプロセスはNvidiaの最先端GPUの製造に使われる
- 2024年10月末、TSMCはアリゾナ工場の歩留まりが台湾工場より4%高いと発表
- 初期歩留まりは当該ファブの効率性を測るうえで前向きなシグナルと解釈される
プロセスロードマップと米国内拡張
- 2つ目のアリゾナファブは2028年稼働を目標としており、2nmまたは3nmノードプロセスを提供する計画
- 4nmおよび3nmチップはすでに2022年から他のTSMCファブで量産に入っている
- 2nmノードは今年、台湾で量産を開始する予定
- TSMCは今後、米国でさらに先端技術を使う第3のファブも開設する計画
CHIPS Actと顧客企業のサプライチェーン要求
- TSMCは最初のアリゾナ工場建設のため、66億ドルのCHIPS Act資金を受け取る予定
- 米国内への半導体製造回帰は政府支援だけでは説明できない
- TSMCは世界の先端チップの**90%**を生産している
- Apple、Nvidia、Google、Amazon、Qualcommなど米国系企業がTSMCに依存している
- COVID初期の経済的衝撃で生じたチップ不足と、中国のXi Jinping主席による台湾関連の強硬発言は、TSMCの顧客や国際政策担当者の不安を高めた
- TSMCは2020年にアリゾナ投資の意向を発表した
- TechInsightsのDan Hutchesonは、CHIPS Actがこの動きを生んだのではなく、企業が概して自発的に動いたとみている
- Appleのような大口顧客は、リスクを最小化するためTSMCに他地域でのファブ建設を求めてきた
台湾以外での生産と地政学的論理
- Hutchesonは、TSMCのファブが台湾以外にもあるほうが顧客にも台湾にも良いとみている
- 台湾のシリコンシールドとは、TSMCの先端チップ製造支配力が米国や他国に台湾を支持する理由を与えてきたことを意味する
- 今後、このシールド自体が標的になりうるという懸念も残る
- 米国と同盟国が台湾でのみ生産されるチップに依存するほど、中国は台湾を狙うことで米国経済に大きな損害を与えられる
- TSMCの地理的多様化は、台湾が標的となる度合いを下げられるという分析だ
- TSMCはすでに日本にファブを開設しており、ドイツでもファブを建設中
アリゾナファブの人材・文化衝突
- 台湾内でのアリゾナファブへの反応は分かれている
- 2024年4月のRest of Worldの調査は、米国人労働者と台湾人労働者の双方の不満を紹介した
- 台湾で1年間訓練を受けた米国人労働者は、劣悪な労働条件と不十分な訓練を問題視した
- 台湾人労働者は、米国人は傲慢で半導体ファブに必要な職業倫理がないと不満を訴えた
- University of Chicagoの経済学教授Chang-Tai Hsiehは、TSMCが軍隊式の組織のように運営され、意思決定がトップダウンで、質問しない文化があると述べた
- Hudson InstituteのJason Hsuは、多くの米国人エンジニアはSilicon Valley流の“move fast and break things”という姿勢を持っているが、半導体プロセスは塵ひとつでも妨げられるため、適応は容易ではないとみている
- Hutchesonは、こうした文化衝突は予想できたことであり、TSMCはこれを乗り越えたように見えると述べた
- 問題は、会社が非現実的な目標とスケジュールを立てたことにあった可能性がある
- TSMCは米国ファブ建設を単なる技術問題と見ていたが、実際の能力は文化と法に大きく左右される
- 米国では都市ごとに建築法や許認可手続きが異なる場合があり、台湾とは運用方式が異なる
- 米国では、より多くのファブが開設されるにつれ、エンジニアと技術者の不足にも直面している
SamsungとIntelの米国ファブ計画
- TSMCだけがCHIPS Act支援を受けて米国に先端ファブを開こうとしている企業ではない
- SamsungはTexas州Taylorにファブを開設するため、64億ドルの潜在的資金を受け取る予定
- 生産時期は2024年後半から2026年になる可能性へと遅延している
- Hsiehは、Samsungの最大の問題は文化衝突ではないとみている
- Samsungは韓国で作るチップにも十分な顧客がおらず、Texasでより高いコストで作る可能性のあるチップにも需要がないという説明だ
- IntelはCHIPS Actの主要ロビー企業の1つで、Pat Gelsingerが2021年にCEOに就任して以降、ファウンドリ事業の復活を進めてきた
- Intelの技術は後れを取っており、Samsungと同様に十分な顧客確保に苦労している
- Intelは米国内で新規サイト開設を計画している
- Intelには85億ドルのCHIPS Act直接資金が見込まれている
- ArizonaとOhioでの先端ファブ建設
- New Mexicoの2つのファブをパッケージング施設に転換
- Oregon施設向けの次世代極端紫外線リソグラフィ装置の購入に使われる予定
残る変数
- 発行時点で、Trump政権がCHIPS Actの執行をどのように変えるかは不透明
- 大きな変化がなければ、TSMCアリゾナファブの開設は2つを同時に試すことになる
- CHIPS Actが米国内製造を刺激できるか
- TSMCの国際展開が機能するか
- Hutchesonは、Phoenixで起きていることは非常に驚くべきことだと評価している
1件のコメント
Hacker Newsのコメント
ファウンドリ工程で ADVANCED という言葉は、今では公式に 7nm 未満を意味するようになっており、特に中国向け輸出規制では具体的な基準が付いている
少し前の ASML の発表でも出てきた基準だ
ここで重要な成果は、TSMC がホームグラウンドの利点なしにどれだけ早く工場を建てて稼働させたかという点だ。Intel は Intel 7nm ファブだったとしても、この期間を再現できなかったと思う
台湾では事前の計画と許認可が十分に整っていれば、TSMC が 18か月以内、厳密には 12か月に近い期間でファブを建設して稼働させた記録もある
だから奇跡でも起きない限り、あるいは米国政府が特定の部分で不公正に介入しない限り、現在のチーム・経営陣・取締役会・投資家構成の Intel が、ファウンドリとして 生産能力・価格・リードタイム で TSMC に追いつく可能性はほぼ 0 に近いと思う。Pat Gelsinger が去ってからは、信頼も希望も完全に失った
TSMC 2nm が今年末に本格化すれば、TSMC の米国工場も、まだ始まっていなければ 3nm の作業を始めることになるだろう
Intel には同じ誘因がない。もちろん資金は受け取りつつ、新しいファブを建てた後に需要が爆発することを期待している側だ
需要が生まれる前に完成してしまうのはむしろ害になり得るので、切迫感が違う
ただ、Intel が急速かつ唐突に先頭の座を失ったように、TSMC もいつか研究が行き詰まり、誰かに追い抜かれる可能性はある
本当に理解できないのは、台湾の指導部が CHIPS Act と対中制裁をめぐる米国の最終目的を見抜いていないことだ
米国政府は欺き、圧力、悪意によって TSMC を奪おうとしており、同時に先端チップを中国に売って得られるはずの売上を止め、そのコストを台湾に負担させている
TSMC が米国への移転に成功したとしても、安全だと感じるべきではない
英米圏には海賊行為の長い伝統があり、TikTok の事例が示すように、米国は他国には自由貿易と安定した法秩序を説きながら、自分では恥じることなく露骨な 重商主義 を行っている
良いニュースだし、今の米国で生産される半導体の中では、議論の余地なく最も 先端的な半導体 かもしれない
Intel は Intel 3 で Xeon 6 を生産している [2]
なので見方によっては、Intel の方が米国内で TSMC より先端のプロセスを持っているとも言える。TSMC は来年、米国で 4nm をやることになる
ただし Intel の生産量はおそらく高くないだろう
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/3_nm_process#cite_note-74
[2] https://www.intel.com/content/www/us/en/products/details/pro...
うまくいってほしいが、失敗すれば Intel の終わりだと思う
「Sierra Club を含む環境・公衆衛生団体は、CHIPS Act の連邦資金を申請する大半の半導体企業が、National Environmental Policy Act、すなわち NEPA が要求する中核的な環境審査を完了しなくても済むようにする物議を醸す法案について、Joe Biden 大統領に拒否権行使を求めている」
「半導体産業を NEPA から免除することはまったく正当化できない。特にこの業界では PFAS やその他の有毒化学物質の使用が大幅に増えると見込まれ、施設周辺の空気や水にこうした危険な化学物質を排出してきた前歴があることを考えればなおさらだ」と、Center for Environmental Health の上級立法顧問 Tom Fox は述べた
https://www.sierraclub.org/press-releases/2024/10/environmen...
十分な政治・軍事的圧力と、ほぼ無制限に資金をばらまける能力があれば、生産を米国に移すことが実際に可能だと示している
米国と台湾のいかなる取引にも、常に 軍事的背景 があるはずだ。台湾は最近、かなり良い新型軍事装備も受け取っている
ウクライナでは決して見られないようなものだ
しかし 2nm プロセス (N2{,P,X}) は 2028年ごろまで実現しない。この遅れは依然として保護主義を示している
米国が、拡散工程やパッケージングまで含めた全工程で 2nm の能力を持つ米国企業を 1社、できれば複数持つまでは、本当の意味で自前の戦略的能力があるとは言いにくい
IBM は関連研究をまだ続けているが、実際の事業利用はやめている
記憶が正しければ、IBM は 2nm プロセス技術の研究を日本の Rapidus にライセンスした
米国で 2nm ファウンドリサービスを始めるリスクを取れる他社は思い浮かばない
全体としては似たようなものに見えるし、来年のスケジュールもまだ維持されているようだ
ただ、この工場は単独では成り立たないように思える。台湾の TSMC に何か悪いことが起きた場合、より新しいプロセスへファブを移すことはできなさそうだ
ここでいう破壊は大規模な物理的破壊を意味しない。鍵と一部の中核部品を取り外すような組み合わせだ
メッセージは「島は手に入っても事業は手に入らない」ということだ
私の理解では、彼らは ダイ を作るだけで、最終的なチップにするには中国か台湾へ輸出しなければならない
主権国家である台湾の勝利であり、ゼロから育てた産業を守ることだ
推測だが、中国が台湾に侵攻した場合、米国にとっては侵攻下でファブが中国の手に渡らないよう、台湾のファブを爆撃する方が安上がりかもしれない
さらに台湾の研究者やエンジニアに手厚い亡命待遇を提供することもできるだろう。そうなれば、その後台湾がどうなろうと気にしなくなるかもしれない
シリコンシールド を維持するため、台湾の外には決してより先進的なプロセスを置かないだろう
このファブは台湾の TSMC ファブと同等なのか？ いろいろなプロセスの状況を追えていないので気になる
https://www.taipeitimes.com/News/biz/archives/2024/11/08/200...
記事には Arizona が 4nm 量産を準備中だったとあるので、おそらく今あるのはそのプロセスだろう
3nm はすでに 1年以上前から出荷されており、現在も今後数年も台湾でのみ生産される