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GlobalFoundriesはなぜSamsungと組んだか、明らかに

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Foundry 2.0を標榜し、コラボレーションを密にしてエコシステムを構築することに力を注ぐGlobalFoundriesがなぜ、Samsungと組むのか、明らかになった。日本経済新聞はSamsungからライセンス供与を受けることを強調していたが、海外のメディアはこのニュースを、共同で量産することに重きを置いていた。

図1 GlobalFoundriesのCTOオフィスのTechnology Architecture担当バイスプレジデント、Subramani Kengeri氏

図1 GlobalFoundriesのCTOオフィスのTechnology Architecture担当バイスプレジデント、Subramani Kengeri氏


GlobalFoundries(GF)はSamsungと共同で14nm FINFETプロセスを同一PDKでユーザに提供することを表明した。基本的にはSamsungのプロセスを利用するのではあるが、ライセンスを強調するものではない。両社のコラボレーションは、Samsungにとってのメリットが大きいことをセミコンポータルは分析したが(参考資料1)、GFにとっても実は量産できるプロセスとして歓迎していたのである。

同社は22日の記者会見において、同社CTOオフィスのTechnology Architecture担当のバイスプレジデントであるSubramani Kengeri氏(図1)は、「14nm FINFET技術はこれまで自社開発してきた。しかし、量産に使えるかどうかはわからなかった。ユーザが大量生産を求めてマルチソースのファウンドリを求めてきたら、同じPDKを使えるなら便利だろう。幸い、当社は28nmプロセスなどで、IBM Common Platformの元に、IBM、Samsungと共にバルクCMOSのプロセスを開発してきた経緯がある。Samsungとの提携はその一環として見てよい」と語った。

「しかもSamsungのプロセスとは共通点が多い。14nmFINFETで組むには、Samsungがいい。同社の14LPE(Low Power Early)プロセスと14LPP(Low Power Performance)プロセスを一つのPDKで設計すれば、ユーザは完全なコピーの製造を期待できる。14nmプロセスの開発コストを抑えるためには、ライブラリやIPを含めて同じ設計を一つのエコシステムとして使うことが必要だ」と続けて述べる。

14nmFINFETプロセスは、TSMCに頼ってきたQualcomm社の技術責任者がプロセス技術を語ったように(参考資料23)、配線設計を微細化しなければ性能はさほど上がらない。そこでGFは、14nm FINFET技術をLSIに適用した場合の性能と消費電力を評価した(図2)。それによれば、20nmプロセスと比べて14LPEプロセスは性能が20%アップし、消費電力は35%下がるという。これはARMのCPUを使った5層配線のブロック回路の規模でエミュレートしたもの。


図2 性能・消費電力とも14nmFINFETはメリット大きい ブロック回路で評価 出典:GlobalFoundries

図2 性能・消費電力とも14nmFINFETはメリット大きい ブロック回路で評価 出典:GlobalFoundries


14nmプロセスでは、トランジスタ構造が大きく変わるため配線工程は20nmのままであろう、とQualcommは見ていた。トランジスタと配線と両方のプロセスを同時に開発することは負担が大きすぎるからだ。ところが、GFは14LPEプロセスで両方の技術を使うという。なぜ出来るのかを同氏に質問したところ、「GFは20nmプロセスをベースにして配線効率を見直し解決してきた。当社はrouting innovation(新配線技術)を生み出したため、配線領域の面積を15%減らすことができる(図3)」と答えている。これにより小型化が図れ、性能・電力も改善できたようだ。


図3 配線に新技術を導入し15%の小型化を図り、性能・消費電力を改善 出典:GlobalFoundries

図3 配線に新技術を導入し15%の小型化を図り、性能・消費電力を改善 出典:GlobalFoundries


20nmプロセスノードはやはり、短期間で終わり28nmから移行するメリットは少なく、14nmFINFET時代が長く続くと見ている。Samsungとのコラボは、このことも見据えた決断である。

参考資料
1. SamsungがGlobalFoundriesと提携する理由 (2014/04/21)
2. Qualcomm社の技術責任者、プロセス技術を大いに語る(前編) (2014/02/05)
3. Qualcomm社の技術責任者、プロセス技術を大いに語る(後編) (2014/02/18)

(2014/04/23)

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