報告書は、2020年から2021年にかけて世界のウェハーファウンドリ市場が大幅に成長した主な理由として、一方では、産業環境全体が依然として非常に好調であることを挙げている。その理由は、新型コロナウイルス感染症の流行、米中貿易摩擦などの出来事により、下流メーカーが在庫を積み増したためである。これにより、ウェハーの発注数が増加し、高度なプロセス技術が急速に発展した。他方、業界全体が生産能力の増強に関してより合理的な姿勢をとっている。中堅ファウンドリは、生産能力増強のために新たな工場を建設することに消極的である。それとは対照的に、市場の需要を緩和するためにウェハー価格を引き上げることに積極的である。

アップルだけで世界の5nmプロセスウェハーの53％を消費している。

2020年、TSMCとサムスンの最先端5nmプロセス技術が量産体制に入りました。中でも、AppleのA14とM1、QualcommのSnapdragon 888、HuaweiのKirin 9000シリーズはいずれも5nmプロセス技術を採用しています。しかし、米国の制裁措置の影響で、2020年9月15日からTSMCはHuawei向けチップの生産を継続できなくなりました。2021年半ばにはHuaweiが5nmプロセスウェハーの顧客リストから外れる見込みです。これにより、AppleとQualcommが5nmプロセスウェハーの最大顧客となります。

「カウンターポイント」レポートの推計によると、2021年の5ナノメートルプロセスウェハーの総出荷量は、世界の12インチウェハーの5%を占め、2020年の1%未満から大幅に増加する見込みです。中でも、Appleは2021年に5ナノメートルプロセスウェハーの最大の顧客となる見込みです。世界シェアの53%を1社が獲得しており、すべての注文はTSMCから供給される予定です。さらに、iPhone 12シリーズに搭載されたA14プロセッサや、新たに発売されたMac製品に搭載されたM1プロセッサに加え、Appleは2021年に5ナノメートルプロセス技術を用いた次世代A14XまたはA15プロセッサを発売すると予想されています。また、M1XやM2プロセッサなども登場予定であり、これらがAppleの5ナノメートルプロセスウェハー生産能力に対する需要をさらに高める要因となるでしょう。

市場の予測によると、Appleの2021年iPhone 13シリーズは、QualcommのSnapdragonプロセッサとナノメートルプロセスウェハの24%を使用する可能性が高い。

サムスンは、5nmプロセスウェハーの世界第3位の顧客となり、5%を占めると予想されている。サムスンは2020年末に中国の携帯電話ブランドメーカー向けに設計された5ナノメートルプロセスプロセッサExynos 1080を発表し、以来vivo X60シリーズのスマートフォンに採用されている。2021年初頭には、5ナノメートルプロセスを採用したExynos 2100プロセッサを発表し、これもサムスン自身のGalaxy S21シリーズのスマートフォンに採用された。サムスンは2021年末にExynos 1080やExynos 2100などの新世代プロセッサを発表すると予想されている。また、Appleが自社開発したARMアーキテクチャM1プロセッサがPC市場で成功を収めたことから、サムスンもAppleに倣ってARMアーキテクチャExynos PCプロセッサを発表する可能性があり、これも5ナノメートルプロセスで製造される可能性があるという市場の噂もある。

PC市場でのシェア急速な拡大を背景に、プロセッサ大手AMDはIntelとの競争をさらに強化するため、プロセッサプロセス技術の進歩を加速させている。データによると、AMDは2021年にTSMCの5ナノメートルプロセスを採用したZen4アーキテクチャのプロセッサを発売する予定で、コア数は一気に64を超える可能性がある。こうした状況を踏まえ、「カウンターポイント」は、AMDが2021年に5nmウェハーの生産量の5%を獲得すると予測している。

さらに、「カウンターポイント」は、NVIDIAとMediaTekが2021年に5nmプロセスウェハーの3％と2％をそれぞれ獲得すると予測している。その中で、NVIDIAが2021年に新しいAdaLovelaceアーキテクチャの5ナノメートルプロセスGPUを発表し、ファウンドリとしてTSMCに委託する可能性があるというニュースがある。また、MediaTekも2021年末までに5ナノメートルプロセスを使用したDimensity 2000シリーズの5Gプロセッサを発表する予定だ。しかし、NVIDIAとMediaTekは2021年末までに新製品を発売するため、5nmプロセスで利用可能なウェハーの数は比較的限られることになる。

7．ナノメートルプロセスの顧客用途は多様化が続いている

本レポートでは、5ナノメートルプロセスに関する研究に加え、7ナノメートルプロセスについても報告している。関連情報によると、5G携帯電話の性能と消費電力に対する要求水準が高いため、5nmプロセスウェハの主な顧客はスマートフォンチップメーカーである。一方、7ナノメートルプロセス（N7、N7+、N6を含む）技術で製造されるプロセッサやチップの用途は、AI、CPU、GPU、ベース周波数、車載用電子プロセッサなど、より多岐にわたる。そのため、7nmプロセスウェハの顧客はより多く、5nmプロセスよりもコスト効率が高いという利点もある。

このレポートでは最後に、7ナノメートルプロセスのウェハー出荷総量が2021年の世界の12インチウェハーの11%を占めることを強調している。この場合、スマートフォンは7nmプロセスウェハーの35%しか消費せず、7nmプロセスウェハーの大部分はAMDやNVIDIAなどのメーカーのCPUやGPUによって消費される。全体として、AMDは7nmプロセスウェハーの27%を消費し、市場で1位となり、次いでNVIDIAが21%の消費率で続く。Qualcommは12%で3位、MediaTekは10%で4位となる。5位はIntelで7%。それに続いてAppleが6%、Broadcomが6%、Samsungが5%、Xilinxが2%となっている。

ここで指摘すべき点は、最新のニュースによると、インテルの現在の7ナノメートルプロセスの研究開発は重要な進展を遂げているものの、関連チップの顧客への納入は早くても2023年まで実現しない可能性があるということである。「カウンターポイント」はレポートの中で、より高性能な5Gスマートフォンに牽引され、TSMCとサムスンの5ナノメートルプロセスの生産能力利用率は2021年には90%以上に上昇すると指摘している。7ナノメートルプロセスの生産能力の平均利用率は95%から100%の間になると見込まれている。7ナノメートルプロセスの生産能力が引き続き逼迫しているため、カスタム半導体（ASIC）やArmベースのプロセッサなど、新たなニーズを持つチップサプライヤーや装置メーカーが現段階で追加の生産能力を確保することは困難になるだろう。

鋳造品の価格は2021年に二桁成長を遂げる見込みです。

同レポートはまた、2020年後半以降、民生用電子機器および車載用電子機器市場における旺盛な需要のおかげで、8インチウェハファウンドリに集中しているパワーマネジメントIC、パネルドライバIC、パワーコンポーネント、COMSイメージセンサーなどのチップの需要が急増したことを強調した。これに加え、現在8インチウェハ製造装置の供給不足が続いているため、8インチウェハファブの拡張が制限され、世界的な8インチウェハファウンドリの生産能力不足が続いている。さらに、8インチウェハから12インチウェハへの移行が一部で行われた後、将来的には12インチウェハの生産能力も不足する可能性があると予想される。これにより、2021年中に市場におけるチップ供給が需要を上回るという問題を解決することが困難になるだろう。

旺盛な需要と原材料価格の高騰に対応できないため、ウェハファウンドリはウェハファウンドリの見積もりを引き上げ始め、納期も長くなっている。報告書では、2020年末から、市場に出回っている一部の標準チップの納期が半年以上に延びていると指摘している。また、市場の供給が需要を上回っていることを受け、TSMCやUMCなどの企業は2020年第3四半期から8インチウェハのファウンドリ価格を10～20%引き上げている。その後、GlobalFoundriesやWorld Advancedなどのウェハファウンドリも8インチウェハの見積もりを約10～15%引き上げた。2020年12月までに、TSMCは2021年から12インチウェハの注文割引を廃止すると報じられた。影響を受けるのは7ナノメートル、10ナノメートル、28ナノメートル、40ナノメートル、55ナノメートルのプロセスである。これは隠れた値上げに相当する。それだけでなく、生産能力がフル稼働状態にあるため、UMCとWorld Advanced Micro Devicesが10%から15%の2度目の値上げを準備しているという噂も市場で流れている。UMCはまた、12インチウェハーのファウンドリ顧客に対し、納期が約1ヶ月延長されることを通知した。

上記の市場状況と現在の旺盛な市場需要を踏まえ、「カウンターポイント」レポートは、ウェハー出荷量とウェハー出荷価格を含め、ウェハーファウンドリ業界全体が2021年に二桁成長を遂げると予測しています。ファウンドリ業界はメモリ業界ほど景気循環の影響を受けにくいものの、新型コロナウイルス感染症の流行と世界的な貿易摩擦が解決されない場合、現在の高水準の在庫が常態化し、予測は市場需要に影響を与える主要因の一つとなるでしょう。

IDM工場の外部委託は増加の一途をたどり、ウェハファウンドリ業界の成長を後押ししている。

最後に、「カウンターポイント」レポートは、オランダの半導体製造装置大手ASMLのEUVリソグラフィ装置の出荷予測とTSMCの2021年の通年設備投資額を、世界の半導体産業の繁栄を予測する指標として挙げた。TSMCは2020年第4四半期決算説明会で、スマートフォンと高性能コンピューティングの成長に支えられ、2021年の設備投資額は250億ドルから280億ドルに達すると予想していると述べた。

さらに、インテルの7ナノメートルプロセスの量産開始が遅れていることに加え、競合他社であるAMDがPC市場でシェア獲得に躍起になっていることから、インテルは2021年にCPU/GPU事業の一部を外部委託する可能性がある。そのため、TSMCとサムスンはこの受注獲得に向けて積極的に準備を進めている。したがって、TSMCとサムスンは2021年に5nmおよび3nmプロセス技術の生産能力を拡大し始める可能性がある。加えて、IDMメーカーによる生産委託の現状は加速しており、世界のICサプライヤーもさらなる利益を求めてこのモデルを追求している。こうした状況から、インテルに加え、ソニーのCMOSイメージセンサーやルネサスエレクトロニクスのMPUチップも2021年末までに外部委託される可能性がある。

上記の要因に基づき、ウェハーファウンドリ業界の収益は2021年も引き続き増加すると予想され、このような成長傾向は2000年のインターネットバブル以来見られなかったものです。さらに、IDMメーカーがアウトソーシングを100億元ずつ増やし続けていることを考慮すると、2022年からウェハーファウンドリ市場全体の規模は2023年までに100億米ドルを超えると予測されます。中でも、TSMCとSamsungは、その技術力、資本力、そして業界における地位により、引き続き強力な競争優位性を維持するでしょう。