ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第235回

半導体プロセスまるわかり　インテルの14nmが遅れる理由

14nmは製造コストの
上昇が避けられない

　14nmプロセスに突き進むインテルであるが、コストの負担は少なくない。ここからは同社のCFOであるStacy Smith氏のプレゼンテーションである。

　まず下の画像はウェハー１枚を製造するために必要なコストを示したものだ。65nm→45nmはほぼ同等、32nmはそのままだと多少コストが上がったが、うまく再利用をしたことでコストを削減できている。

ウェハー１枚を製造するために必要なコスト。縦軸がコストだが、これは対数ではない普通の軸と思われる

　ところが22nmでは1.5倍近くに跳ね上がり、14nm世代では65nm世代と比較してほぼ倍近くになると予想されている。その一方で、平均のダイサイズは緩やかにではあるが削減方向にある。

これはCPUとチップセットを対象に加重平均を取ったもので、特定の製品群を指しての結果ではない

　特に一部の製品群、この場合はノートPC向けのCore i系の場合、2013～2015年を比較するとダイサイズは29％削減されるという。

ノートPC向けプロセッサーのダイサイズの推移。WADSはWeighted Average Die Size(ダイサイズの加重平均)という意味だ

　端的にまとめると、ダイサイズが29％減ればその分多数のコアを1枚のウェハーから取れるため、原価を落とせるというわけだ。14nm世代でさらにダイサイズを減らせれば、ウェハー製造コストによる原価上昇分をある程度相殺できることになる。

　では、なぜコストが上がるのか、その理由を探ってみよう。下の画像が2013年における投資額である。

2013年におけるインテルの投資額。まだ2013年通期の結果は示されていないが、10月に発表された予測によれば108±3億ドルになるとされており、この大半が製造装置向けということになる

　およそ70億ドルが製造装置への設備投資である。すでに22nmへの設備投資はかなり絞られているため、このほとんどは14nmプロセスへのものになるだろう。

　14nmへの投資は2012年頃から行なわれており、合計で100億ドルを超えるのは間違いないところで、これを何年で償却するかがという話はあるにしても、けっこうな負担になるわけだ。

　下の画像は、先ほどのグラフにウェハーの製造枚数を重ねたものであるが、ウェハーの製造枚数そのものは32nm世代とたいして変わらないことが見て取れる。またファウンダリーの稼働率もここ数年は80％程度を維持しており、たくさん作って、相対的に原価を下げることも難しい。

折れ線が週当たりのウェハー製造枚数となる

　要するにインテルの14nm世代の製品は、従来に比べるとどうしてもコストが上がることは避けられない、というのがここでの結論になる。

工場の稼働率。100％近いとさすがになにかあったときの対応ができなくなる。また少品種大量生産だと稼働率は上げやすいが、多品種少量生産だと稼働率はどうしても下がる。平均80％前後というのは悪い数字ではない