インテルが3nm GPUとサーバーチップを準備

今年の初め、インテルは2023年のCPUの一部を台湾の半導体メーカーであるTaiwan Semiconductor Manufacturing Co. 台湾からの新たな噂によると、インテルはTSMCのN3（3nm）ノードで製造される4つの製品を準備しているとのことで、ラインナップはかなり気になります（そしておそらく現実的ではない）。しかも、予想よりもかなり早い時期に生産が開始される可能性があり、非常に考えにくい事態となります。あくまでも噂なので、大目に見ていただきたいと思います。

4つの製品

AppleとIntelは、来年中にTSMCのN3製造プロセスにアクセスできる最初の企業になると予想されます。アップルがN3を使って何をするのかは論理的に推測できますが、インテルの計画はほとんど謎のままです。台北に拠点を置くEconomic Dailyの非公式情報によると、インテルはTSMCのN3テクノロジーを使用して製造される1つのGPUと3つのサーバープロセッサを準備しているとのことで、不思議な製品ラインナップです。この情報は1つのソースからしか得られないため、大目に見てください。

インテルは昨年、「インテルとTSMCのプロセスでAtomとXeonベースのSoC」を開発していることを確認しました。実際、同社は5G基地局、エッジコンピューティング、IoTアプリケーション向けに、Atomを冠したSoC（Snow Ridge、Elkhart Lake）をかなり競争力のあるラインナップで提供しており、その中にはサーバークラスのソリューションに帰結するものもあります。これらのアプリケーション向けの次世代Atomブランド（またはXeonブランド）のSoCをTSMCのプロセス技術を用いて生産することは、一般的には安価で低消費電力であることが求められるため、非常に理にかなっていると言えるでしょう（ここでTSMCのN3が登場するかもしれません）。とはいえ、インテルが何を計画しているのか、はっきりとはわかりません。

インテルが最初に噂したN3チップの中にGPU製品が含まれているというのは、多くの理由から驚きです。グラフィックスプロセッサは、高速な内部/外部インターフェイスや出力インターフェイス(DisplayPort、HDMI、eDPなど)といったGPU固有のIPブロックを必要とし、ほとんどスケールしないため、高いトランジスタ密度の恩恵を受けられないため、最先端のノードを使わりません。一方、AIやHPC（TSMCでは、アクセラレータASIC、CPU、GPU、FPGA、ネットワークコントローラ、SSDプロセッサ、各種チップなどを総称してHPCと呼んでいます）向けのコンピュートGPUは、要求される要件が異なるため、必要なトランジスタ密度と十分な性能を備えたノードであれば、ほぼすべて採用される可能性があります。

現時点では、Xe-HPG（別名：DG2）、Xe-HP、Xe-HPC（別名：Ponte Vecchio）以外のIntelのGPU計画については何もわかっていません。仮に、IntelはTSMCのN3を採用して小型の「クラシック」GPUを作り、チップをプロセスのパイプクリーナーとして使うことができるだろう(ただし、そのようなパイプクリーナーはCPUやSoCにはほとんど意味がない)。あるいは、TSMCのN3をコンピュートGPUのタイルに使い、それをデータセンターやHPC縛りの製品に使うことも考えられる(ただし、Intelが2023年初頭に新しいDCやHPC GPUを必要とするかどうかは問題です。

ランプの開始時期は...22年7月？

今回のレポートには、もうひとつの論争があります。これらのチップのうち少なくとも1つの量産は、早ければ2022年7月に開始されると言われており、N3がHVM(大量生産)段階に入るには少し早いようです。N3は2022年後半に立ち上げを開始するとされているが、通常、企業が後半と表現する場合、年央ではなく、年の裏側を意味します。公式には、N3のランプは（19年4月にランプを開始した）N5よりも3〜4カ月遅れます。

TSMCのCEOであるC.C.Weiは、アナリストや投資家との最新の決算説明会で、「N3は5ナノメートルに比べて約3～4カ月遅れている」と述べました。TSMCのCEOであるC.C.Weiは、アナリストや投資家との最新の決算説明会で次のように述べました。3nm技術は、プロセス技術と顧客の製品設計の両方が非常に複雑です。そこで、顧客と協力して、最終的に来年の下半期に立ち上げることにしました。お客さまのニーズに合わせて、お客さまと一緒に決定しました。

今週初めのDigiTimesの報道を考慮に入れると、数え方によっては、7月がN3の立ち上げの最初の月になるかもしれません。この言葉の使用は、Appleが来年N3を使って何を生産するかについて、確かな情報がないことを明確に示しています。さらに、Appleが9月に新しいiPhoneを発表し、10月〜11月に大量に販売を開始するためには、iPhone向けのチップが4月にHVMに入る必要があります。

一方、C.C.Weiは決算説明会で、N3テクノロジーの初年度に数量的に最も多く採用されるのはスマートフォン向けのSoCであることを示唆します。つまり、スマートフォン以外のN3チップが2022年や2023年に生産されるとしても、その数量は、ノードを使用して作られるスマートフォンコンポーネントの数量に比べて少なくなるでしょう。

Weiは「N3の初年度は盛り上がっていますが、やはりスマートフォンが最大の役割を果たしています。「しかし、HPC*アプリケーションも重要であり、その重要性はますます高まっています。「だから、N3ノードでは、スマートフォンに加えて、HPCアプリケーションも重要になると予想しています」と述べました。

TSMCには480社以上の顧客があり、QualcommやMediaTekのような企業が、Appleよりも先にスマートフォンのSoCにN3を採用するかもしれません。とはいえ、アップルはPC用のN3 SoCでライバルに先んじているかもしれません。

まとめ

インテルの2023年の公式計画は漠然としており、TSMC製のプロセッサ製品も含まれているが、そのコードネームさえもわかりません。また、この計画では、GPUについても言及していません。そのため、インテルやN3関連のリーク情報は、部分的にしか正しくない、あるいは完全に間違っている可能性があるため、細心の注意を払って検討する必要があります。

インテルとアップルのN3計画に関する最大の問題は、それぞれのチップがいつ量産段階に入るかということではなく、どのチップが最初に3nmを使って作られるかということです。TSMC自身は、スマートフォン向けのSoCが初年度の生産量で他のN3チップをリードすると予想しており、少なくともN3の立ち上げ初年度は、インテルが大量生産のPC向け製品にN3を使用することはないと考えています。

以上のことから、Intelの2023年のN3製品の一部が2022年下期に時々（例えば第4四半期）生産を開始することは予想できるが、アルファ製品の性質について推測することは控えたいです。実際、N5がHVM向けに提供されるのは今年の後半であることを考えると、ノードを最初に採用するのはどのような製品になるのか、興味深いところです。