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AppleはM3プロセッサのテープアウトだけで10億ドルのコストをかけている

Apple社は、TSMCの次世代3nmプロセスの生産が2022年末に開始された際、ほぼ全ての初回生産分の3nmウェーハーを購入し、この技術を顧客に提供する世界初のテクノロジー企業となるために莫大な投資をした。iPhoneやMac用の3nm製品が発表された今、Appleがその特権を得るために支払った額が明らかになってきている。

アナリストのJay Goldberg氏は、Digits to Dollarsへの投稿の中で、テープアウトプロセスだけでAppleは10億ドルを費やしたと報告している。Appleは公式に最初の3nmチップをiPhone 15 ProおよびPro Maxで9月に発表し、この過去1週間で、iMacおよびMacBook Pro用のM3 SoCラインナップをついに発表した。これら2つのチップファミリーはいくつかの設計特性を共有しているが、後者ははるかに大きく複雑だ。例えば、iPhone 15 ProのA17 Proチップは190億個のトランジスタを搭載しているが、M3 Max SoCは920億個のトランジスタを搭載しており、全く異なるものである。これらのチップを作成するために、Appleはかなりの資金を投じなければならなかった。

Goldberg氏は、設計プロセスの最終段階であるテープアウトだけで10億ドルを支払ったと推定している。これは、設計が最終化され、製造プロセスで使用されるフォトマスクが作成される段階だ。

この天文学的な数字は、Appleが3nm製品を提供するために、その金額以上にはるかに多くの費用を支払わなければならなかったことを示している。さらに驚くべきことに、AppleがTSMCとの間で不良ウェーハーの支払いを免除する特別取引をしていなかったとされている。真偽は不明だが、もしAppleがそれらのウェーハー(良いものも悪いものも)の全てに対して支払いをしていたとしたら、かなりの支出になっていることだろう。なぜなら、TSMCの3nmプロセスの歩留まりは約55%であると噂されているからだ。

これは、QualcommやMediaTekがまだ3nm N3Bプロセスに移行していない理由を説明しているかも知れない。これらの企業は、より良い歩留まりと改善された価格構造を持つとされるN3Eノードに切り替える可能性が高い。以前の報告によると、Apple社はTSMCの3nm収益カテゴリーに約31億ドルを貢献したとされており、Appleはウェハー1枚あたり20,000ドルも支払ったと報じられている。

Appleは2022年にR&Dに262.51億ドルを費やし、その大部分がチップ設計に割り当てられた。シリコン全般、特にM3シリーズSoCに対する投資の規模は、Appleがそのような開発取り組みを行う経済的能力を持つ数少ない企業の一つであることを示している。複雑なPC指向のプロセッサの開発には、しばしば数年にわたる開発サイクルと莫大な資本投資が必要だ。Apple M3ファミリーのような全く新しいプラットフォームに関しては、開発コストは特にAppleの場合には驚異的であり、同社は可能な限り多くのIPを内部で開発する傾向がある。M3では、Appleは自社のカスタム汎用コアをArm命令セットアーキテクチャに基づいて使用するだけでなく、ハードウェアアクセラレーテッドレイトレーシングとメッシュシェーダーをサポートする全く新しいGPUアーキテクチャ、新しいAI NPU、新しいマルチメディアエンジンを搭載している。

10億ドルという金額はほとんどのテクノロジー企業にとっては大きな数字だが、Appleにとってはわずかな金額ともいえる。同社は1620億ドルの現金を手元に持っているとCNBCが報じており、先の四半期だけで890億ドルの収益を上げている。比較として、最新の四半期でNVIDIAは130億ドル、AMDは58億ドルの収益を上げており、Appleは完全に異なるレベルにあるといえる。これらのGPUメーカーは将来的にTSMCの3nm技術を採用すると予想されているが、TSMCがより良い歩留まり、少ないレイヤー、そしてわずかに低いコストを持つ次のイテレーション(N3E)に移行するまではそれはかなわないだろう。


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