新竹の新グローバル研究開発センターが半導体技術開発の水準を高める
Scott Foster
Asia Times
August 7, 2023
半導体業界をリードするメーカーが、そのトップ研究開発機関の1つにもなり、競争の水準を引き上げ、ハイテク業界の展望を変えている。
TSMCは7月28日、台湾の新竹市に新しいグローバル研究開発センターを開設し、半導体ファウンドリー（受託製造）市場での優位性を強化するとともに、国際的な多角化を迫られる中でも台湾へのコミットメントを新たにした。
9月までに7000人以上のスタッフがこのセンターに移転し、最先端の半導体プロセス技術を研究開発し、新しい材料やトランジスタ構造を研究する人々が集結する。これらはすべて、世界最先端のIC設計会社をはじめとする500社以上の顧客に代わって実用化されるものである。
同センターは新竹サイエンスパークにあるTSMC本社の近くに位置する大きな建物で、TSMCの生産設備が最も集中している場所でもある。総床面積は30万平方メートルで、サッカー場約42個分に相当する。
TSMCの創業者であるモリス・チャン（Morris Chang）氏は、20年以上にわたって売上高の約8%を研究開発に費やしてきたTSMCは、2018年に量産を開始した7nmでようやく技術的リーダーシップを宣言することができたと指摘した。
TSMCが5nmの生産を開始した2020年、インテルは自社の7nmが遅れることを発表した。2022年、TSMCは研究開発に55億ドルを費やした。インテルは追いつこうと175億ドル（売上高の28％）を費やした。現在、TSMCとサムスンはともに3nmの量産を開始しており、2025年には2nmの立ち上げを計画している。
台湾メディアは6月、TSMCが新竹で2nmのテスト生産を開始したと報じた。昨年3月、AIプロセッサーの世界的リーダーであるエヌビディアは、「計算リソグラフィーの分野にアクセラレーテッド・コンピューティングをもたらすブレークスルーをもたらし、ASML、TSMC、シノプシスといった半導体のリーダー企業が、現在の製造プロセスが物理学が可能にする限界に近づいているのと同様に、次世代チップの設計と製造を加速できるようにする」と発表した。
NVIDIAは、Apple、MediaTek、Qualcomm、Broadcom、SONY、STMicro、Marvel、Analog Devices、AMD、Intelとともに、TSMCの上位顧客の1社である。これらの大手半導体メーカーやその他の大手半導体メーカーと協力することで、TSMCは競合他社とは比較にならないほど幅広い経験を積むことができる。
マイクロン・テクノロジーは7月26日、新しい8ハイスタック24Gb HBM3 Gen2高帯域幅メモリ・ソリューションのサンプル出荷を開始したと発表した。このソリューションは「パフォーマンス、容量、電力効率という人工知能（AI）データセンターの重要な指標で新記録を打ち立て」、「GPT-4のような大規模言語モデルのトレーニング時間」を短縮し、「AI推論のための効率的なインフラ利用」をより低い総コストで実現する。
マイクロンは、TSMCの3DFabric Allianceのパートナーとして、3D積層技術および高度なパッケージング技術を開発しており、この協業は「AIおよびHPC（ハイパフォーマンス・コンピューティング）設計用途のコンピュートシステムに円滑に導入・統合するための基礎を築く」ものである。TSMCは、マイクロンのHBM3 Gen2メモリのサンプルを受領しており、次世代HPCアプリケーションのための顧客の技術革新に役立つさらなる評価とテストのために、マイクロンと緊密に協力している。
エヌビディアのハイパースケールおよびHPCコンピューティング担当バイスプレジデントであるイアン・バック氏は、「当社は、幅広い製品においてマイクロンと協業してきた長い歴史があり、HBM3 Gen2においてマイクロンと協業し、AIイノベーションを加速させることを切望しています」と述べている。
台湾へのコミットメント
TSMCがアリゾナ、日本、そしておそらくドイツに新工場を建設するというニュースばかりが報道される中、TSMCが台湾を置き去りにしているのではないかと心配する台湾人がいても不思議ではない。グローバルR&Dセンターの設立と新竹での2nm生産技術の開発は、台湾の人々を安心させるはずだ。
竣工式でC・C・ウェイ最高経営責任者（CEO）は、「われわれは離れていくという声を聞いた。しかし、そんなことは起こらない。」と語った。
実際、TSMCの中核事業である経験豊富な従業員、広大な施設、企業文化を他の場所で再現することは不可能に近い。このことは、7月に同社がアリゾナ州に建設中の第1工場の生産が、熟練労働者の不足のため1年延期され2025年になると発表したことで明らかになった。
また、一部のアメリカ人従業員はTSMCの常時オンコール体制に適応できないとの報告もある。モリス・チャンは昨年3月、台北で開催された半導体フォーラムでこう語っている：
労働文化は重要だ。チップ製造が一部の国に集中しているのは、その国が競争力があるからだ。例えば、米国は市場のニーズに近いため、優れた設計能力を持っている。一方、台湾、日本、韓国は製造面で優位に立っている。重要なのは、それらの国の労働文化なのだ。
このことは、中国との対立の中で台湾に過度に依存することに対する米国の政治家や戦略家の懸念を和らげるものではない。TSMCの着実な知的財産の蓄積もそうだ。どうやら、それに慣れるしかないようだ。
台湾知的財産権局によると、TSMCは2022年、7年連続で国内特許出願件数のトップを維持し、特許取得件数でも1位となった。外国企業では、アプライドマテリアルズが台湾特許出願件数で首位となり、クアルコムが特許付与件数で首位となった。また、2022年の米国における特許出願件数トップ3は、サムスン、TSMC、ファーウェイであった。
台湾の国家開発基金はTSMCの筆頭株主であり、その持ち株比率は6.4%である。残りは米国、欧州などの多数の機関投資家が保有しているが、いずれも出資比率は4％未満である。TSMCはADR（米国預託証券）を通じて台湾証券取引所（TWSE：2330）およびニューヨーク証券取引所（NYSE：TSM）で取引されている。
同センターの設立式典には、TSMCの顧客、研究開発パートナー、大学、設計エコシステム・パートナー、業界団体、台湾政府関係者の代表が出席した。政府関係者には、陳建仁行政院院長、国家科学及技術委員会の呉政忠主任委員、経済部の王美花大臣、新竹県の楊文科県長が含まれる。
「私たちは今日、自分たちの技術を革新し、自分たちで研究開発を行うことが必要であることを再認識するためにここに来ました」とチャン氏は語った。この強力な研究開発能力を構築するために犠牲を払ってくれた」スタッフに感謝し、「台湾は地政学上、地球上で最も必要とされる場所になった」と主張した。
また、マーク・リウ会長は、「我々のグローバルR&Dセンターに集まる優秀な頭脳は、半導体技術における今日の最も困難な問題や、我々が想像さえしていない未来の問題に答えるために働くだろう」と付け加えた。
