要約:
サムスンのウェハファウンドリ事業は、8 年以上続いている 8 ナノメートルプロセスを次の世代まで継続します。外部の解釈では、この動きは既存の成熟した深紫外（DUV）生産ラインを効率的に活性化し、高価な極端紫外（EUV）リソグラフィー装置を回避することを目的としていると考えられています。このプロセスは、2 ナノメートルという高コストを必要としない自動車、ロボット、エッジ AI チップを対象としています。
20日の業界ニュースによると、サムスンのウェハファウンドリは8nmの第2世代8LPU+プロセスプラットフォームを年内に発売する予定だという。前世代の8LPUと比較して、性能は12%向上、消費電力は15%削減、ロジック面積は約8%削減されました。
Samsung の 8 ナノメートル プロセスは、2017 年に 8LPP の開発に成功して以来、正式に商品化されています。このプロセスは、EUV 導入前の Samsung の先進プロセスにおける最後の世代の DUV (アルゴンフッ素浸漬リソグラフィー) プロセスでもあります。 2018 年、サムスンはパフォーマンスと集積密度の最適化に重点を置いた 8LPU を発売しました。今回新たに発売される8LPU+は、8LPUをベースにさらに改良を加えた第2世代バージョンです。
現在、5 ナノメートル、4 ナノメートル、2 ナノメートルなどの最先端のプロセスはより強力なコンピューティング能力を備えていますが、主要なリソグラフィー層には EUV リソグラフィー装置を使用する必要があります。 EUVリソグラフィー装置1台のコストは数千億ウォンにもなり、ウェーハコストを押し上げます。世界でASMLだけが供給できるため、機器の供給には限りがあります。
対照的に、8 ナノメートル プロセスは、減価償却が完了した DUV 装置の生産ラインで生産できます。長期にわたる蓄積により、歩留まりデータが十分であり、コストを予測することができ、自動車および産業用チップに関連する認証を取得しているため、OEM および自動車部品サプライヤーの供給閾値が低くなります。
8LPU+ の中核となる対象製品は、AI マイクロコントローラー (MCU) と車載エリア コントローラー (ZCU) になることが予想されます。最近、自動車業界では ZCU アーキテクチャが一般的に採用されています。つまり、車両が複数のエリアに分割され、各エリアが個別のコントローラで構成されます。このアーキテクチャを採用すると、ドア、ボディ、パワートレインなどのさまざまな区画にコントローラーを配置する必要があり、それに応じてチップの需要も増加します。
自動車や産業用ロボットに使用される MCU や ZCU は、過酷な環境でも安定して動作する必要があります。ピークのコンピューティング能力と比較すると、動作温度範囲、長期連続供給能力、内蔵ストレージ、および単価がより重要な指標となります。
チップの小型化も重要なポイントです。エッジAIチップの演算コア面積が削減されたとしても、外部接続を担うI/Oや停電後にデータを保持する内蔵不揮発性メモリ（eNVM）は依然として大きな面積を占有することになる。 8LPU+ プラットフォームは、8LPU FinFET ウェーハ上に 3.3V プレーナ I/O デバイスを統合し、I/O 面積を約 10% 削減することに成功しました。
このプロセスは、車両の電源がオフでロボットがスタンバイ状態にあるときのスタンバイ リーク電流の問題も改善し、超低リーク SRAM (ULL-SRAM) と高しきい値電圧デバイス (cHVT) を備えています。電源がオフになっても保存されたデータを保存する磁気ストレージ eMRAM は、車載グレード 1 (AG1) 仕様に達しています。単位面積は0.017μm²、記憶密度は約20Mb/mm²です。同じ領域により多くのストレージを収容できるため、コントローラー チップのサイズをさらに縮小できます。
業界関係者は次のように述べています。「サムスンのウェーハ ファウンドリ エコシステムにおける 8nm の既存顧客と、車載認証の取得を希望するファブレス チップ企業はすべて 8LPU+ の潜在顧客となるでしょう。国内外の設計会社や ASIC メーカーはすでに 8nm eMRAM テープアウトに基づくエッジ AI システム オン チップ (SoC) の経験があり、参入の敷居は低いです。」
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