ファブレス・ファウンドリ
アリゾナ州に台湾TSMCの工場を誘致したことをきっかけに、米国の半導体製造を強くするためのレポートや法案が続々出ている。米国の半導体製造能力は1990年には世界の37%もあったのに現在は12%まで落ちているからだ。それらのレポートを読み解きながら、米国がなぜも製造強化に動き出したのか、探ってみる。
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TSMCが経済産業省と話し合いを持ち、日本に先端ICパッケージ技術の工場設立を検討するというニュースが流れた。どうやらこのニュースは事実のようだ。日本経済新聞は、1月5日に現地報道という形で伝えた。確かにTSMCはCoWoSやInFOと呼ぶ2.5D/3D-ICパッケージ技術を手掛けており、OSATのお株を奪う勢いであることは事実だ。
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ファブレス半導体は2020年に前年比22%もの成長を遂げそうだという見通しをIC Insightsが発表した。設計から製造まで受け持つIDM(垂直統合型半導体メーカー)が同6%成長だったことと対照的だ。ファブレスは22%増の1300億ドル(約13兆5200億円)にまで成長した。日本はIDMにこだわりすぎてファブレスで取り残された。
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米国の新興で唯一のファウンドリ企業SkyWater Technology社は最初のPDK(プロセス開発キット)をリリースすると共に90nmプロセスでのMPW(Multi-Project Wafer)シャトルサービスの立ち上げを準備し始めた(図1)。半導体製造が弱体化してきた米国で期待のファウンドリ企業がビジネスにこぎつけたといえる。
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半導体ICファウンドリは2014年の年率平均(CAGR)18%成長以来、2020年はそれを超える19%成長に達する見込みである。これは市場調査会社のIC Insightsが発表したもの。来年以降は、CAGR9.8%のプラス成長が続いていくと見ている。同社が定義するファウンドリ専門企業とは、自社ブランド製品を持たないファウンドリのことである。
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台湾TSMCが米国に5nm以降の先端プロセスを見据えた最新工場を設立すると5月15日に発表した。同日、米国商務省の産業安全保障局BIS(Bureau of Industry and Security)は米国製半導体製造装置で作られた半導体チップは生産国を問わず、華為及びその子会社に出荷してはならない、と発表した。この二つのニュースは米国による華為つぶしが裏側にある。
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半導体メーカー5社が2019年シリコンウェーハ生産能力の53%を占めた。このような結果をIC Insightsが発表した。Samsung、TSMC、Micron、SK Hynix、キオクシア/Western Digitalグループ、の5グループ(6社)である。メモリメーカー4グループ(5社)とファウンドリ1社が製品を大量に生産するための能力を高めている。
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東京大学と台湾TSMCは、データフロー型システム設計と半導体製造に関して、包括的に提携すると発表した。東京大学大学院工学系研究科附属システムデザイン研究センター(通称d.lab)において産学連携で設計したチップをTSMCの先進プロセスで試作すると共に、半導体の基礎技術を共同研究する。
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