華為Mate60「国産チップ」の裏側：中芯国際が受託生産、マイニングチップで鍛えた技術が功を奏す
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華為Mate60「国産チップ」の裏側：中芯国際が受託生産、マイニングチップで鍛えた技術が功を奏す
マイニングマシン企業からの注文が一時的に中芯国際（SMIC）のN+1プロセスの生産能力の95％を占めていた。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：TechFlow
昨日、市場で最も衝撃を与えたニュースはファーウェイからだった。暇な時間に微信のグループチャットをのぞいてみると、暗号資産、株式、不動産などさまざまな分野の微信グループが一様にファーウェイのMate60について話題にしていた。予告もなく、通知もなく、宣伝活動もないまま、ファーウェイは突如「先鋒計画」という名目で、公式オンラインストアにて新型フラッグシップスマートフォン「Mate 60 Pro」の販売を開始したのだ。
人々が最も注目しているのはもちろんそのチップ——このチップはどこから来たのか？
2019年5月16日、米国政府によりエンティティリストに指定されて以来、ファーウェイは全面的な技術封鎖に直面した。2020年9月14日にはTSMCがファーウェイ向けチップ供給を完全に停止し、以降ファーウェイはチップを入手できなくなった。その期間、すでに1081日にも及んでいる。
現在明らかになったところでは、Mate 60 Proはファーウェイ傘下のHiSiliconが自社開発したKirin 9000sチップを搭載している。8つのコア（大核4つ、小核4つ）を備え、最大周波数は2150MHz。GPUはMaleoon 910を採用している。
このチップを誰が製造したのか？ 即座に華強北（ハッカウベイ）の修理ブロガーたちが動き出し、ライブ配信で端末を分解した結果、Mate 60 ProのCPUに刻印された型番は「2035-CN」であり、「CN」は中国本土生産を意味するものであることが判明した。これに対し、TSMCが製造したチップには従来「TW」の表記があった。
答えは明確になった。Mate 60 ProのKirin 9000sチップは、SMIC（中芯国際集積電路製造）によって製造されたものだ。
ネットユーザーが投稿したスクリーンショットによると、Kirinは5nmプロセスと表示されているが、技術専門家の多くは9000Sが真の意味での5nmプロセスではなく、SMICのN+2プロセスだと分析している。
SMICは中国で唯一14nm FinFETプロセスを量産できる企業であり、N+1およびN+2プロセスはいずれも14nm FinFETプロセスを基に改良されたものであり、DUVリソグラフィ装置を用いて実現されている。（最先端プロセスにはEUVリソグラフィ装置が必要だが、これは米国の輸出規制対象）
SMICは公式にN+1やN+2が7nmプロセスであるとは表明していないが、業界では一般的に、N+1プロセスは7nm LPE（低消費電力）プロセスに相当し、N+2プロセスは7nm LPP（高性能）プロセスに相当すると考えられている。
Mate 60 Proの出荷は、SMICのN+2プロセスが成熟し量産体制に入ったことを示す公的な証拠ともいえる。しかし、業界関係者の多くは驚きを感じていない。実は2年前からSMICはすでにN+1プロセスによる7nmチップの製造を開始しており、その顧客の一つがビットコインマイニング企業だったのだ。
2022年7月、海外の著名な「リバースエンジニアリング」分析会社TechInsightsは報告書を発表。ビットコインマイナー企業MinerVa Semiconductorの専用マイニングチップを分解・分析した結果、このチップがSMICによって製造され、プロセスルールは7nmであることを確認した。
MinerVa Semiconductorのウェブサイトによれば、このICは2021年7月からすでに出荷が始まっていたことから、SMICは2021年初頭にはすでに7nmプロセスの量産能力を有していたと推測できる。
業界関係者がTechFlowに語ったところによると、中国を代表するIPおよびカスタムチップのワンストップサービス企業であり、同時にマイニングチップ設計メーカーでもあるInnosilicon（芯動科技）は、SMICのN+1プロセスにおける最初の顧客の一つであり、2020年末に試作生産に成功。MinerVa SemiconductorのこのマイニングICも、おそらくInnosiliconが設計を担当したものと思われる。
新プロセスの初期段階では、通常歩留まり（良品率）が非常に低い。ファウンドリー企業にとって、歩留まりを向上させ大量の顧客を得る必要があるが、そのためには実際の受注による試行錯誤が必要となる。しかし、これが容易に悪循環に陥ってしまう。
AppleはTSMCの5nmプロセス開発において多大な支援と協力を提供した。その見返りとして、TSMCの5nm生産能力の50％がAppleに割り当てられた。
SMICにはTSMCほどの影響力はないが、幸運にも「超低仕様版Apple」ともいえる存在——Canaan（嘉楠科技）、Innosilicon（芯動科技）などのマイニングチップ設計企業——と出会えたのである。
マイニング企業は、SMICに注文（収益）という機会だけでなく、歩留まり向上のための実践的な訓練の場も提供した。
マイニング企業Canan（嘉楠科技）の2021年電話会議議事録によると、同社は2019年からSMICと協力しており、14nmマイニングチップの共同開発を行った。また、SMICは一時期、N+1プロセスの生産能力の95％をCananに割り当てていた。
嘉楠科技 電話会議議事録 20210301
マイニング企業は自然と先進プロセスへの需要を持つが、だからといってウェハーファウンドリーが必ずしもその生産能力を割り当てるとは限らない。
たとえばTSMCは顧客に困らず、スマホメーカー各社が列をなして資金を持ってくるため、必ずしもマイニング企業を重視しない。かつてマイニング業界の大手Bitmain（比特大陸）ですら、一度に全額を前払いすることでようやくTSMCの生産ラインを確保できたという。
SamsungはNVIDIAやQualcommなどから大量の注文を獲得しており、2020年末にはブロックチェーン関連の受注を停止すると通知したことがある。
マイニング企業は先進プロセスの製造ラインを必要としており、一方SMICの新プロセスは顧客を必要としている。両者はまさに相思相愛の関係だった。
そして歩留まりの問題。他のチップメーカーにとっては重大な課題でも、マイニング企業にとってはそれほど深刻ではない。
業界関係者によると、マイニング専用ICの構造は比較的単純でRAM容量も小さいため、新プロセスでの投片時、歩留まりが他の多くのICよりも高くなる傾向があるという。
通常、マイニングチップは1つのチップ内に数十から数百ものコアを搭載している。これらのコアは並列処理を行い、互いに影響を及ぼさない。そのため、普通のチップであれば一つのユニットが壊れただけで廃棄対象になるが、マイニングチップでは一つのコアが故障しても、他のコアは正常に計算を続けられる。
チップごとに故障するコアの数が異なり、計算性能に差が出る。これは通常「スクリーニング」によって対応される。性能の高いチップはハイエンドマイナーに、性能の低いチップはローエンドマイナーに組み込まれるのだ。
一台のマイナーには数百個のチップが搭載されており、1〜2個のチップが完全に故障しても大きな影響はない。このため、マイニングチップは歩留まりに対して高い許容度を持っている。
要するに、SMICがN+1／N+2プロセスの試練の時期に最も顧客を必要としていたとき、マイニングチップ企業がその役割を果たし、今日のファーウェイMate 60 Proの登場の土台を築いたのである。
ある指導者がマイニング企業を視察した際に述べたように、ASICチップも立派なチップなのである。
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