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TSMCの生産能力が逼迫、米グーグルがTPUファウンドリーをサムスンに初めて開放か
米テクノロジーメディアのThe Informationが11日に報じたところによると、米Google（グーグル）は韓国サムスン電子と協議を進めており、サムスンのファウンドリー（半導体受託生産）部門に第10世代テンソル・プロセッシング・ユニット（TPU）の重要コンポーネントであるI/Oダイを2ナノメートル（nm）プロセスで製造させる計画を検討しているという。一方、最も機密性の高いメインコンピューティングプロセッサーは、引き続き半導体受託生産（ファウンドリー）世界大手の台湾積体電路製造（TSMC、台積電）の1.4nm級プロセスで製造する方針だ。実現すれば、GoogleがTPUのようなコアAIアクセラレーターにおいて、独立して製造可能なシリコンコンポーネントの一部をTSMC以外のファウンドリーに初めて委託することになる。
このTPUのコードネームは「Icefish」と報じられており、現在もまだ設計段階にあり、量産開始は早くとも2028年になる可能性があるため、分業の方針は今後変更される余地がある。Googleとサムスンはいずれもこのパートナーシップに関する報道についてコメントを控えている。
I/OダイはAIプロセッサーと高帯域幅メモリ（HBM）の間で膨大なデータを転送する役割を担う。トレーニングと推論の性能を最大限に引き出すために必要なのは、演算ピーク性能だけではなく、「メモリ帯域幅×持続スループット×インターコネクト効率」の積だ。I/Oダイはこの高速データ経路のインターフェース、コントローラー、および関連するPHYロジックを担当しており、アクセラレーターがデータ転送においてボトルネックに陥るかどうかを左右することが多い。
したがって、GoogleがI/Oダイを単独で切り出し、別のファウンドリーに別のPDK／プロセスで製造させるとすれば、それは本質的にチップレット／ヘテロジニアス・インテグレーションの発想でサプライチェーンを再編することを意味する。「最先端の演算能力」と「付加価値は高いが移行可能なインターコネクト・インターフェース」を階層化して扱い、リスクと生産能力の柔軟性をそれぞれ最適化しようとするものだ。
Googleの自社開発TPUはこれまで基本的にTSMCが独占的に製造してきた。トレーニングから推論まで、Geminiのバックエンドから外部向けクラウドサービスの販売に至るまで、TPUのプロセス供給の安定性はGoogle CloudとDeepMindの製品ロードマップに直結している。
しかしAIブームがこの状況を一変させた。The Informationは事情に詳しい関係者の話と分析を引用し、エヌビディアなどの顧客によるAIチップ需要の急増がTSMCの先進ノードの生産能力を日増しに逼迫させており、同時にGoogleがTPUアクセスを外部販売することで自社の出荷量需要も拡大していると指摘した。この2つの曲線が重なった結果、Googleは第2の製造ソースを本格的に検討し始め、「生産能力を確保できるか」という問いを「リスクを分散できるか」という問いへと転換しつつある。
注目すべきは、Googleの第10世代「Icefish」チップがMediaTekとの共同開発とされている点だ。これは、過去の多くのTPU世代でGoogleとBroadcomが協力してきたパターンとは対照的であり、GoogleがTPUを固定パートナーによるクローズドな体制から、より「マルチサプライヤー・エコシステム」に近いオープンな構造へと移行させていることを示している。
サムスンにとって、この潜在的な取引の価値は短期的な売上高の数字にあるのではなく、信頼性とプロセスの実証にある。サムスンのファウンドリー部門は先進ノードにおいて長年TSMCと比較され続けてきたが、IcefishのI/OダイをデリバリーできるQualified部品として量産可能な形で実現できれば、AIのASICクライアントに対して確固たる実績を示すことになる。「サムスンの2nmはロードマップのプレゼン資料に留まらず、トップクラスのインターネット大手のサプライチェーンに組み込まれる実力がある」という証明だ。
実際、サムスンの強みは単なるチップファウンドリーにとどまらない。同社は世界で最も重要なHBMメーカーでもあり、理論上はHBM＋チップ製造＋（将来的な）先進パッケージングを組み合わせた、より一体的なソリューションを提案できる立場にある。
Google以外にも、他のテクノロジー大手がチップ製造の多元化を模索している。ブルームバーグなどのメディアは以前、アップルの幹部がテキサス州テイラーに建設中のサムスンの工場を視察し、潜在的な製造委託について初期段階の協議を行ったと報じた。ただし、アップルのTSMC以外のプロセスに対する信頼性とスケールへの懸念は依然として払拭されていない。
先日、サムスンDS部門の責任者である全永鉉（チョン・ヨンヒョン）氏はジェンスン・フアン氏との会談後、メディアに対して「長年の協力関係だが、今日の会談はこれまでで最も実りあるものだったと思う」と述べ、HBM4／HBM4E／HBM5の供給スケジュール、およびファウンドリー面での拡張（4nm／8nmはすでに進行中、次世代Groq／LPU方向についても継続協議中）について明らかにした。
