サムスン電子は次世代の高帯域幅メモリ（HBM）であるHBM5のベースダイにゲートオールアラウンド（GAA）構造に基づく2ナノファウンドリプロセスを適用する。HBM4・HBM4Eに適用した4ナノベースダイの量産経験を基に、次世代HBMの性能と電力効率を向上させ、人工知能（AI）・高性能コンピューティング（HPC）顧客の受注を拡大し、ファウンドリ事業の成長エンジンを強化する。
具慈欽サムスン電子ファウンドリ事業部技術開発室長副社長は、27日にサムスン電子半導体ニュースルームのインタビューで「HBM5ベースダイにはGAA構造を使用する2ナノプロセスを適用し、さらに高い集積度のシリコン貫通電極（TSV）を実現する予定である」と述べた。
サムスン電子ファウンドリプロセス開発を担当する幹部がHBM5用の2ナノベースダイ戦略を具体的に公開したのは今回が初めてである。黄相俊サムスン電子DS部門メモリ事業部DRAM開発室長副社長が、3月にNVIDIAの年次開発者イベントGTCで明らかにしたHBM5の2ナノ適用計画をファウンドリの観点から詳細に説明したものである。
ベースダイは、積層されたDRAMであるコアダイとグラフィック処理装置（GPU）・中央処理装置（CPU）などの外部プロセッサを接続するロジック半導体である。HBMのデータ処理速度が向上し、電力効率に対する要求が高まる中、HBM4からベースダイには従来のメモリプロセスではなくファウンドリ先端プロセスが適用されている。
サムスン電子はHBM4とHBM4Eのベースダイに4ナノ4世代プロセスを適用した。このプロセスは量産3年目に入り、性能と歩留まりが検証された。ゲート間隔やトランジスタの閾値電圧を多様に選択できるため、製品ごとに性能と面積、リーク電流を最適化できることも強みとして挙げられる。
HBM4Eベースダイには高集積・高性能素子を適用し、1秒あたり14ギガビット（Gbps）以上の動作速度を実現した。金属配線層を効率的に配置し、電力消費を削減し、放熱経路も最適化した。HBM4ベースダイは初回サンプルから性能と歩留まり目標を達成し、プロセス準備から結果導出まで約3ヶ月を要した。
具副社長は「HBM5はHBM4Eより動作速度を約50%以上向上させる必要があると予想される」とし、「動作速度だけでなく、電力効率も大幅に改善できる最先端プロセスを準備している」と説明した。
HBMベースダイを足がかりにAI・HPC顧客の受注拡大にも取り組む。サムスン電子は4ナノプロセスをHBM4ベースダイと米国のAI企業のAI・HPC用LPU新製品に適用している。最近ではブロードコムなどのグローバル企業との協力を拡大し、モバイル中心であったファウンドリ顧客基盤をAI・HPCやクラウドサービスプロバイダー（CSP）、車載、ロボティクス分野に広げている。
2ナノプロセスの顧客多様化も推進する。サムスン電子は昨年下半期に2ナノ1世代プロセスの量産を開始し、今年下半期には歩留まりと性能を改善した2世代プロセスに基づくモバイル製品を量産する予定である。車載向けのテスラ2ナノ製品を受注し、プロセス競争力を証明した後、多数のAI・HPCおよびCSP大手顧客からの受注が続いていると会社側は明らかにした。
先端パッケージングとHBMを連携させたワンストップソリューションを提供する。AI・HPC分野ではファウンドリプロセスとHBM、先端パッケージングを連携して提供し、データセンター市場ではプラグ型光トランシーバー（PO）事業に進出した。先端プロセスと3次元パッケージング技術を活用した共同パッケージ光学（CPO）ベースの技術も開発している。
具副社長は「4ナノベースのHBM4ベースダイで得た経験と技術競争力を基に、HBM5に2ナノプロセスを先行して導入する」とし、「モバイルとHBMはもちろん、AI・HPC、車載、ロボティクスなどで顧客協力を拡大し、ファウンドリ技術のリーダーシップを強化する」と述べた。
* この記事はAIによって翻訳されました。
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