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Samsung 2nm GAA量産へ——TSMC・Intelとの三つ巴ファウンドリ戦争

ファウンドリ(半導体受託製造)市場は、TSMCの独走状態が続いている。2026年時点でTSMCの市場シェアは約65%。2位のSamsungは**約12%**に低迷し、差は広がる一方だ。しかしSamsungは2nm GAA(Gate-All-Around)プロセスの量産開始で巻き返しを図る。同社のMBCFET(Multi-Bridge Channel FET)技術は、理論上はTSMCのGAAと同等以上の性能を発揮できるポテンシャルを持つ。

問題は「歩留まり」だ。Samsungの先端プロセスは歩留まりの低さが慢性的な課題で、3nm GAA世代でもQualcommやNvidiaのフラッグシップチップの受注を逃してきた。2nmで状況は変わるのか。ファウンドリ三国志の最新情勢を解説する。

Samsung 2nm GAAの技術詳細

MBCFET(Multi-Bridge Channel FET)

SamsungのGAA実装はMBCFETと呼ばれる。TSMCのナノシートやIntelのRibbonFETと基本原理は同じ(ゲートがチャネルを四方から包み込む)だが、Samsungはチャネルシートの幅と厚さを独自に最適化している。

2nm MBCFETの主要仕様:

  • ナノシートスタック: 4段(3nm GAAの3段から増加)
  • シート幅: 最大40nm(3nm GAA比で約20%拡大)
  • ゲート長: 12nm
  • メタルピッチ: 20nm
  • コンタクトポリピッチ(CPP): 42nm

性能面では、3nm GAA比で:

  • 速度: 12%向上(同消費電力時)
  • 電力: 25%削減(同速度時)
  • 面積: 5%縮小

歩留まり——Samsungの最大の課題

ファウンドリビジネスで最も重要な指標は**歩留まり(Yield)**だ。ウェハ上の良品チップの割合であり、歩留まりが低いとチップ1個あたりのコストが急騰する。

以下の図は、ファウンドリ3社の2nm世代技術を比較しています。

TSMC N2、Samsung 2nm、Intel 18Aの技術仕様・歩留まり・主要顧客の比較

SamsungのGAA歩留まり問題は深刻だ。歴史を振り返ると:

世代TSMC歩留まり (推定)Samsung歩留まり (推定)
5nm (初期)70〜80%50〜60%15〜20pt
4nm (初期)75〜85%40〜55%25〜30pt
3nm GAA (初期)70〜80%35〜50%25〜35pt
2nm GAA (推定)65〜75%50〜60% (目標)10〜20pt

Samsungの3nm GAA世代では、歩留まりが35〜50%にとどまった。これはTSMCの同世代(70〜80%)と比較して大幅に低く、Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3のSamsung製造分が発熱・消費電力問題を起こした一因とされている。

2nm世代でSamsungは歩留まり改善に全力を注いでおり、目標は**初期60%→成熟期80%**だ。2025年末の試作ラインでは「改善の兆しが見られる」と報じられているが、具体的な数値は非公開だ。

ファウンドリ3社の市場シェア推移

以下の図は、ファウンドリ市場シェアの推移を示しています。

2020年から2026年のファウンドリ市場シェア推移。TSMCが50%から65%に拡大、Samsungは17%から12%に縮小

なぜSamsungのシェアは低下したのか

Samsungのファウンドリシェアが低下した構造的な理由は3つある。

1. TSMCの歩留まり優位

TSMCは「歩留まりの魔術師」と呼ばれるほど、量産時の歩留まり安定化に長けている。同じ設計ルールでもTSMCの方が良品率が高く、チップメーカーにとっては1個あたりの製造コストが安い

2. Apple・Nvidiaの囲い込み

TSMCの最先端ノードの生産能力は、Apple(iPhone/Mac向け)とNvidia(GPU向け)がその大部分を予約済みだ。両社ともSamsungへの発注意向はほとんどなく、TSMCへの一極集中が進んでいる。

3. 自社製品との利益相反

Samsungはファウンドリ事業と同時に**自社ブランドのSoC(Exynos)**を設計・製造している。QualcommやMediaTekからすると、「競合企業にチップ製造を委託する」ことへの心理的抵抗がある。TSMCは純粋なファウンドリ(自社ブランドチップなし)であるため、この利益相反がない。

顧客獲得の最新動向

Qualcomm

QualcommはSnapdragon 8 Gen 3の一部をSamsung 4nmで製造したが、歩留まり・消費電力の問題からTSMC N4Pに切り替えた。Snapdragon X Gen 2(PC向け)はTSMC N3E専用だ。

Samsung 2nm GAAでの受注を獲得するには、歩留まり60%以上かつ電力効率でTSMC N2と同等以上であることが最低条件となる。

Nvidia

NvidiaはほぼTSMC専属だ。Blackwell(N4)、Rubin(N3P予定)ともにTSMC。SamsungがNvidiaのフラッグシップGPUの製造を受注する可能性は、現時点では極めて低い。

ただしNvidiaのローエンド推論チップ(L4クラス)であれば、コスト優位のSamsung 2nmが選択肢に入る可能性はある。

自社Exynos

Samsungの最も確実な2nm顧客は自社のExynosだ。Galaxy S27シリーズ向けExynos 2700が2nm GAAで製造される見通し。自社チップでの実績が、外部顧客獲得への信頼構築に繋がる。

Samsung vs TSMC vs Intel——詳細比較

項目TSMC N2Samsung 2nm GAAIntel 18A
トランジスタ構造GAA ナノシートMBCFET (GAA)RibbonFET (GAA)
密度 (MTr/mm²)~350~300~350
速度向上 (前世代比)15%12%10%
電力削減 (前世代比)30%25%20%
BSPDNオプション (N2P)なし (2nm+で検討)標準搭載
量産開始2025年後半2026年 (予定)2026年後半
推定歩留まり (初期)65〜75%50〜60% (目標)55〜65% (推定)
ウェハ単価 (推定)~$22,000~$16,000〜18,000~$18,000〜20,000
ファウンドリシェア65%12%~2%
利益相反リスクなし (純粋ファウンドリ)あり (Exynos)あり (Intel CPU)

注目すべきはウェハ単価の差だ。Samsungの2nmウェハはTSMCより約20〜25%安いと推定される。歩留まりの差を考慮しても、一定レベル以上の歩留まりが実現できれば、「トータルコストでSamsungが安い」という状況が生まれ得る。

Samsungの逆転シナリオ

Samsungがファウンドリ事業を立て直すためのシナリオは:

  1. 2nm歩留まり60%達成: Exynosでの量産実績で信頼を構築
  2. 価格攻勢: TSMC比20%安のウェハ単価で中堅顧客(MediaTek、Marvellなど)を獲得
  3. 米国工場投資: テキサス州テイラーに170億ドル規模の新工場を建設中。米国政府のCHIPS法補助金で「Buy American」需要を取り込む
  4. BSPDN導入: 2nm+(2nm改良版)でBSPDNを導入し、技術優位性を確保

日本への影響

Samsung横浜R&Dセンター

Samsungは横浜にファウンドリ向けR&D拠点を持ち、日本の半導体エンジニアを積極的に採用している。2nm GAAプロセスの開発にも日本人エンジニアが関与しており、日本の半導体人材エコシステムの一部を担っている。

日本の装置・材料メーカーへの影響

SamsungのファウンドリはTSMCに次ぐ日本製装置の購入者だ。2nm GAA量産が本格化すれば:

  • 東京エレクトロン: エッチング・成膜装置の受注増
  • SCREEN HD: 洗浄装置の新型モデル納入
  • 信越化学: フォトレジスト・ウェハ材料の供給増
  • JSR: 先端EUVレジストの納入(2025年にINPRIAを買収完了)

日本企業のチップ設計

ソニー、ルネサス、ソシオネクストなどの日本のチップ設計企業にとって、Samsungの2nm GAA成功は「TSMCの代替先」が増えることを意味する。TSMC一極集中は地政学リスクを伴うため、Samsung 2nmの歩留まりが安定すれば分散発注の選択肢になる。

AWSのカスタムチップ(Graviton、Trainium)も将来的にファウンドリ分散を検討する可能性があり、Samsung 2nmの成熟度が注目される。

まとめ——歩留まりがすべてを決める

ファウンドリ競争の本質は「技術力」ではなく「歩留まり」だ。Samsung 2nm GAAは技術的にはTSMC N2に遜色ない設計だが、歩留まりが改善しなければ顧客は集まらない。

今後のアクションステップ:

  1. 半導体投資家: Samsung電子の2026年Q2〜Q3決算でファウンドリ部門の売上と利益率を確認。2nm量産の具体的な進捗が数値で出るかに注目
  2. チップ設計者: Samsung 2nmのPDK評価を開始。TSMC N2とのPPA(Performance, Power, Area)比較を自社設計で検証
  3. 業界ウォッチャー: Qualcomm/MediaTekのSamsung 2nm採用発表を追跡。大手顧客の受注獲得がSamsung復活の最大のシグナル

ファウンドリ市場の三つ巴は、半導体業界全体の健全性に関わる。TSMCの独占が崩れるのか、それとも独走が続くのか——Samsung 2nmの歩留まりがその答えを握っている。

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