世界最大の受託半導体メーカーであるTSMCは、現在進行中の半導体ブームの最大の受益者です。同社は今後長年にわたり売上高の成長が続くと予想しており、継続的な成長を支えるため、設備投資（CapEx）を33%増額（今年は46%増）し、400億～440億ドルに引き上げる計画です。この水準の支出は、同社が今後数年間にN3（3nmクラス）およびN2（2nmクラス）プロセスを用いた半導体製造を開始する準備を進める上で特に有効となるでしょう。
N3ランプの準備
TSMCの400億ドルから440億ドルの設備投資のうち、約70%から80%は、N2、N3、N5、N7を含む最新および次期ノード向けの新規ファブの建設と生産能力の拡大に充てられる予定です。例えば、TSMCは昨年、N5ノード（N5、N5P、N4、N4P、N4Xを含む）向けの生産能力増強に多額の資金を投じました。今年は、N3およびN2対応ファブの建設に数十億ドルを投じる予定です。
TSMCはまた、特殊技術に10～20％、高度なパッケージングとマスク製造の設備にさらに10％を投資する予定だ。
業界は5G、AI、HPC、デジタル化など、いくつかの主要なメガトレンドの真っ只中にあるため、TSMCをはじめとするファウンドリは将来の成長に意欲的です。さらに、TSMCは半導体受託製造において最も競争力のある企業の一つと言えるため、N5ノードおよびN3ノードで既存顧客と新規顧客の両方からの受注獲得に特に楽観的な見通しを持っているのも当然と言えるでしょう。
主要ノードが収益の50%を占める
TSMCが発表したデータによると、N7ノードとN5ノードは、2021年第4四半期のTSMCのウェーハ売上高157億4,000万ドル（前年同期比24.1%増、前四半期比5.8%増）の約50%を占めました。この2つの製造技術は、TSMCの通年売上高568億2,000万ドルの50%を占めました。2020年には、TSMCの売上高455億1,000万ドルの41%を占めていました。
アプリケーションに関して言えば、スマートフォン用チップの売上は、TSMCの2020年第4四半期の収益の51%から、2021年第4四半期には44%に減少しました。一方、PC、サーバー、スーパーコンピューター、ゲームコンソールなどのアプリケーション（TSMCでは高性能コンピューティング（HPC）アプリケーションと呼んでいます）で使用されるCPU、GPU、アクセラレーター、SoCの収益シェアは、2020年第4四半期の31%から、2021年第4四半期には37%に上昇しました。
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TSMCの副社長兼最高財務責任者（CFO）であるウェンデル・フアン氏は、「第4四半期の事業は、業界をリードする5ナノメートル技術への旺盛な需要に支えられました」と述べています。「2022年第1四半期に向けては、HPC関連の需要、自動車分野の継続的な回復、そして近年よりも緩やかなスマートフォンの季節変動に支えられると予想しています。」
TSMCはN7およびN5の生産にプレミアム価格を設定しています。これらの技術は高度なツールを必要とし、トランジスタ密度、消費電力、性能において大きなメリットをもたらすためです。ファブレス半導体設計者が新ノードを採用するにつれ、TSMCの収益全体と同様に、これらのノードが寄与する収益シェアが増加するのは当然のことです。一方、TSMCの収益成長は、後続ノードの生産価格の上昇によっても促進されています。
TSMCは、2022年第1四半期の収益が166億ドルから172億ドル（前四半期比および前年比で増加）、粗利益率が53％から55％になると予想しています。
最先端ノードの受注が増加
TSMCは昨年、今後3年間で新規製造能力の増強と研究開発（R&D）に1,000億ドルを投資すると発表しました。同社が2023年も設備投資額を増やし続ければ、2021年から2023年にかけてTSMCの設備投資と研究開発への投資額は1,000億ドルを大幅に上回ることになります。しかし、この動きには十分な理由があります。
TSMCの収益に占める先進的かつ最先端ノードのシェアは近年増加傾向にあるが、2つの大口顧客であるNvidiaとQualcommが2020年に高度なチップの大部分をSamsung Foundryに外注し始めたことは注目に値する。しかし、どちらもその結果に特に満足しているようには見えないため、両社とも2022年に次期設計でTSMCに戻ってくると噂されている。
Intelも最先端部品の一部をTSMCにアウトソーシングし始めていることを考えると、TSMCは2022年にN5製造プロセス、そして2023～2024年にはN3製造技術を用いて生産量を大幅に増加させる見込みです。さらに、AMDとMediaTekが今後、一部製品でマルチファウンドリー／デュアルソースのアプローチを採用する計画があるとの噂もありますが、両社とも既にTSMCと長期契約（LTA）を締結しており（一部前払い済み）、近い将来、世界最大のファウンドリーであるTSMCへの発注を削減する予定はありません。
N5は、良好な歩留まりと十分な生産能力に加え、性能とダイサイズが最適化された様々なプロセスバージョンが存在することから、TSMCにとって非常に長寿命なノードとなるでしょう。業界観測筋は、Samsung Foundryが3GAE/3GAPノードにゲートオールアラウンドトランジスタを採用する計画が不確実性を高めているため、N3はTSMCにとって新たな勝利となると見ています。また、Intel Foundry Servicesが2024年から2025年にかけてどれほど競争力を発揮するかについても、まだ不透明です。
「NVIDIAとQualcommが2023～2024年にN3を採用するとの見通しは、TSMCが唯一信頼できる先端ノードファウンドリーであることを如実に物語っていると我々は考えている」と、China Renaissanceのアナリスト、Szeho Ng氏は顧客向けメモに記した。「NVIDIAは今年、N5製品（次世代HPCサーバーGPU、MCM/マルチチップモジュール設計への進出を示す『Hopper』H100）の一部をTSMCから独占的に調達し始めると我々は考えている。[…] しかし、次世代ゲーミングGPU（GeForce RTX 40シリーズ）については、分散化を図るため、N4/5についてはTSMCとSamsungから引き続きデュアルソースで調達される可能性があると我々は見ている。」
まとめ
TSMC が最大 440 億ドルを新たな生産能力に費やす計画は大胆に思えますが (これは 1 つの企業が 1 年間に新たな製造能力に費やした金額としては過去最大であるため)、TSMC には将来の需要について楽観的な見通しを持ち、生産能力を拡大する動機が十分にあります。
進行中のメガトレンド（5G、AI、HPC、デジタル化など）は、今後数年間、あらゆる種類の半導体の需要を大幅に押し上げるでしょう。さらに、Intel、Nvidia、Qualcommという3大顧客は、2022年から2024年にかけて、TSMCの先進的かつ最先端ノードを自社の量産製品に採用する予定です。そして、近年着実に市場シェアを拡大してきたTSMCの既存主要顧客（Apple、AMD、MediaTek）は、成長を支えるために、2022年から2023年にはさらなる生産能力の増強が必要になるでしょう。
アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。
