CXMTのDDR5チップ
最近、中国のメモリメーカーであるCXMT(ChangXin Memory Technologies)が話題になることが多い。今年のCOMPUTEXにおいては複数のDIMMモジュールベンダーがCXMTのDDR5を搭載した製品を展示しており、その後もAppleの急接近や7月27日のIPO(新規公開株)など話題は多い。
そしてPC向けでいえば、MSIが7月付けで同社製品にCXMT製DDR5への対応を追加したことを発表しているなど、いろいろ話題には事欠かない。そこで、そもそもCXMTとはどんな企業で、どういう戦略の元にどんな製品を展開しているのか、話をまとめて紹介していこう
中国の半導体国策「MIC2025」を背景に誕生したCXMT
CXMTは、中国語では长鑫存储という名称であるが、同社はいってみれば中国の国策企業として成立した側面が非常に強い。話は2015年に遡るが、当時の李克強国務院総理がMIC2025(Made In China 2025: 中国制造2025)という産業政策を打ち出したことが始まりである。
これは2025年までに中国の工業の製造能力を高め、労働集約型から技術集約型に転換することを目的としたものである。この中で半導体ビジネスに関しては、2025年までに半導体の自給率を70%まで引き上げるという目標も掲げられた。
この目標の元、中国政府や中国地方政府は、さまざまな半導体ベンチャー企業の立ち上げに向けての出資を行なっている。もっともこうした取り組み、こと半導体に関しては必ずしもうまくいかなかった。
有名なところでいえば、湖北省武漢市に拠点を置いたHSMT(武漢弘芯半導體製造)は2兆円規模の投資を受けて14nmや7nmのチップを製造する前工程Fabの立ち上げを目指したものの、一度もチップを製造することなく2021年に経営破綻した。
また、元Elpidaの坂本幸雄社長が起こしたSINO KINGは、最終的に2019年に紫光集団(Tsinghua Unigroup)に再編されることになる。もっともそのTsinghua Unigroup自身が2021年に破綻したことを受け、DRAM Businessは子会社のUniIC Semiconductorsに集約し、Tsinghua Unigroup自身はDRAMから撤退している。
さてCXMTを立ち上げたのは、朱一明(Zhu Yiming)氏である。氏はその前にファブレス半導体ベンダーであるGigaDeviceを2005年に立ち上げており、2016年には上海証券取引所へ上場している。同社は現在も健在で、中国を代表するMCUベンダーの一社に数えられるが、朱氏は同社のCEO(総経理)を2018年に退任(現在も会長は務める)し、安徽省合肥市の出資を受けて长鑫存储が2018年に設立される。
実はこれに先立ち2016年からまずInnotron Memoryという名称で会社が設立されており、2016年には最初の300mm Waferの製造建屋の建設がスタート。2017年末からは製造装置の搬入と稼働もスタート、2018年中ごろにまず8GBのLPDDR4の量産テストがスタートしている。その2018年には社名がCXMTに変更になり、後には持株会社形式に切り替わっている。
実際のDRAM製品の量産開始は2019年の12月頃であり、この時点では月産2万枚と非常に生産量は少なかった。最初の製品はそんなわけでLPDDR4であるが、2020年に入るとDDR4の量産もスタートしている。
さらにいえば、その2020年には第2工場(Fab 2)の建設も開始された。ちなみにCXMTのFab 1から3は安徽省合肥市蜀山区にある。
敷地の西には別の企業の建物もあり、ほかにもまだ多数の企業が誘致できそうな空間も残されている。いわゆる「合肥モデル」(合肥市主導の産業育成・ベンチャー投資手法)に併せて整備されたのだろう。
上の写真はGoogleマップの写真を切り出したものだが、まずR&D+Fab 1が建設され、2020年にFab 2が追加。現在はその隣にあるFab 3の稼働に向けてテストなどを進めている状況である。
月産2万枚から13.5万枚へ、シェア4位に躍進した生産能力
話を戻すと、当初こそ300mm Waferが月産2万枚と決して多い数量ではなかったが、2022年には月産5万枚、2023年には月産7万5千枚、2024年には月産10万枚を超えた。台湾DigiTimesのレポートによれば2024年通年では162万枚のDRAMウェハの出荷を行なっているから、平均で月産13.5万枚に達している。
Counterpointの「レベニュー別DRAMグローバル市場シェア・2024年第3四半期から2025年第3四半期」によれば、2024年第3四半期の時点でCXMTのRevenue Shareは3%に達し、NanyaやWinbondといった台湾メーカーを抜いて第4位に上昇。その後2025年第3四半期にはRevenue Shareを5%に増やしている。
2年で5,200億円の赤字、それでも撤退しなかった合肥市
もっともここまで来るのには大変な苦労があった。まずは資金的な問題である。2016年にInnotron Memoryを設立するにあたり、プロジェクト(当初は506プロジェクトなる名前であった)の総投資額は約1,500億RMB、3.5兆円に達すると見込まれた。
この4分の1をGigaDeviceが出資し、残りは合肥産投(合肥市の国有資本運営プラットフォーム)が出資する形で会社設立や工場建設、製造装置購入などが行なわれたのだが、2023・2024年は全世界的にDRAM業界が下降局面に入っており、この影響を受けてCXMTの純損失はそれぞれ163.4億RMB、71.45億RMBに達した。
2年の合計でいえばほぼ5,200億円ほどになる。普通だとこのあたりで資本の引き上げが入りそうなものだが、幸いにも合肥産投は投資を引き上げなかった。この判断は、今年7月に行なわれたIPOで見事に報われたわけだが、2023・2024年あたりにCXMTが破綻する可能性は十分にあったというか、割と際どいところではあった。
ちなみにこのIPOは今年5月27日に審査を通過したが、これは申請から148日という極めて迅速なモノであった。そしてこのタイミングで目論見書と併せて公開された業績報告は、2026年第1四半期に247.62億RMBの純利益を計上するというすさまじいもので、累積赤字をわずか1四半期で解消してしまっていた。
ちなみにこのときの業績予測によれば、2026年上半期の売上高が1,000億～1,200億RMB、純利益500億～570億RMBとなっており、実際に7月27日にIPOを行なった結果はロイターによれば公開価格の一株8.66RMBに対し、初日は49RMBで取引を終えたとされる。
時価総額は3兆3,000億RMBに達し、中国企業の首位に躍り出た。ちなみに合肥市は同社株の36.8%弱を保有しており、これだけで1兆2,144億RMB(28兆6,720億円)もの金額に達する。合肥モデル(スタートアップなどに投資を行なうとともにビジネスの手助けをすることで地域経済を活性化。そして投資によって得たリターンを次の投資につなげる)が正しかったことを証明した形でもあるし、CXMTにとっても今後の設備投資や技術開発のための資金を確保することに成功した格好である。
破綻したQimondaの特許と技術者を取り込んで得たDRAM技術
もう1つの問題が技術的な問題である。CXMTはDRAMの開発を行なうにあたり、2009年に破綻した独Qimonda AGの技術を入手した。まず2019年12月、Qimondaの特許に関してPolaris Innovations Limitedからライセンス契約および購入契約を結んだことが発表された。
Qimondaの保有していた特許は親会社のInfineon経由で2015年6月に、特許管理企業のWiLAN子会社であるPolaris Innovations Limitedに買収されたことが発表されている。
PolarisはQimondaの持っていた特許の大部分(約7,000件)を保有しており、これをCXMTは利用可能になった。加えて2020年4月には、RambusからもDRAMに関する多数の特許の利用ライセンスを取得している。これらを利用することで、先行するメーカー(Samsung、SK Hynix、Micron)が保有するDRAMに関する特許に抵触しない形でのDRAMの製造が「理論上は」可能になった。
理論上、というのはQimondaの特許はあくまで2009年までの開発の成果であって、ライセンスを取得した時点ですでに10年以上古い技術でしかない。そこからの10年でDRAMも大幅な進化をしたことを考えると、このままでは製品につなげることができない。
そこでCXMTは、InfineonやQimondaで技術担当副社長を務めたKarl Heinz Kuesters博士をコンサルタントに招いた。博士の経歴をLinkedInで見ると、2018年8月からコンサルタントとしてProject Managerを現在まで勤めていることが分かる。
元々QimondaというかInfineonはDeep Trench(ウェハに溝を掘って、その溝をCapacitorとする技術)を利用していたが、微細化が進むにつれてこの方式は厳しくなると予測されていた。そこでKuesters博士はQimondaで次世代DRAM向けにStack Capacitor(トランジスタ層の上にCapacitorを載せる構造)の開発を主導していたのだが、成果が出る前にQimondaが破綻してしまった。その開発をCXMTで再び再開した格好だ。
これだけ見れば技術的にも大丈夫では？と思われるかもしれないが、構造はともかくプロセスの微細化はまた別の問題である。2019年、最初のLPDDR4の量産がスタートしたときのプロセスは19nmであった。
その後2023年にLPDDR5の量産が発表されたが、このときには18.5nmと若干微細化。2024年からはこの18.5nmが主流になった。そしてその2024年には第3世代である17.5nmプロセスの開発に成功し、これを利用してDDR5やLPDDR5xの製造にも着手する。
2025年11月には、DDR5-8000やLPDDR5x-10667の製品が発表されたが、これは第4世代に相当する16nmプロセスにあたる。現在はこれに続き第5世代に相当する15nmプロセスの開発を行なっているとされるが、今のところこれがいつ製品化につながるかははっきりしない。
トップ3社から2世代遅れ、EUV禁輸が阻む微細化の壁
さて、問題はこのプロセス微細化である。CXMTの16nm世代というのは、Samsung/SK Hynixの1a nm、Micronの1αnmにほぼ等しいDRAM密度になっている。ところがSamsung/SK Hynix/Micronはすでにそこから2世代進化した1c nm(Samsung/SK Hynix)・1γnm(Micron)が最先端となっている。
プロセスが1世代進むと大体DRAMの密度が20%程度上がる(というか、DRAMセルの面積が20%程度減るというのが正確か？)から、2世代違うと40%以上記憶密度が変わることになる。要するに同じウェハの枚数であっても、取れるDRAMチップの量が40%以上変わる計算だ。なので、DRAMチップの生産数量ではどうしてもビハインドになる。
もう1つが動作速度で、これも微細化した方が性能が上げやすい(というか、低い電圧で動作させやすい)。一般論として、1枚のウェハからとれるDRAMのSpeed Yield(どの位の速度で動作するか)には幅がある。先に2025年11月にDDR5-8000やLPDDR5x-10667を発表したと説明したが、これはおそらく16nmプロセスで製造されるDRAMチップの中で、一番性能の良いものを選んで製造されている。
ただこうした性能の良いものは当然取れる数量が少なく、一番多いのはもっと遅いDDR5-6400とかDDR5-4800とかになる。プロセス微細化をすると、この一番多く取れるところの性能の底上げが可能になる。そういう意味では、ピーク性能ではSamsung/SK Hynix/Micronに肩を並べるところまで来てはいるが、大量出荷できる状況にはなっていないといえる。
ではプロセス微細化を進めれば、というとこれが難しい。いくつか理由はあるが、大きな理由の1つはEUVステッパーが利用できないことだ。これはアメリカによる中国へのEUVステッパー禁輸の影響をもろに受けている格好だ。
トップ3社はすでにEUVステッパーを利用して最先端DRAMの製造を行なっている。これをDUV+液浸+Dual Patterningでがんばることは不可能ではないが、同等にはなりにくいしコストも上がる。こればっかりはKuesters博士を呼んできたり資金を積んだりしても解決できる問題ではなく、この先の微細化をどう進めてゆくかは同社にとっての割とシリアスな懸案事項になっている。
中国は現在EUVステッパーの国産化を進めているが、こちらが形になるまでにはまだ当分かかりそうだからだ。というあたりがCXMTの現状である。
DDR4全廃・DDR5全振りという突然の方針転換と価格高騰
さてここまではCXMT自身の話に終始したわけだが、ここから少しPCマーケットの関わり合いについて説明したい。といっても、実のところCXMTがPCマーケットに参入することになったのは割とつい最近の話である。
台湾DigiTimesが2025年5月27日、CXMTがDDR4の製品ラインを全廃してDDR5に全振りする計画であることを報じた。
この時点ではまだ16nmプロセスは完成しておらず、17.5nmプロセスを利用しての製造であり、それもあってメインはDDR4であった。このDDR4、確かにPCやスマートフォン、サーバー向けではもうすでに過去の規格になっていた(その後復活したりするのだがまたそれは別の話)。
その一方で、組み込み向けなどでは引き続き広く利用されており、実際DRAMベンダーといってもDDR5とかLPDDR5/LPDDR5Xなどを製造するのはトップ3社だけで、4位以下のベンダーにとってはDDR4がむしろ主戦場であった。
逆にいえばDDR4の需要はまだ大きかったわけだが、トップ3社はDDR5やLPDDR5/5x、さらにHBMなどに生産能力を集中する関係でDDR4の生産を2025年いっぱいで終了する事を発表しており、この穴をCXMTが埋めるものと業界は期待していた。ところがCXMTまでもがDDR4の生産終了を決めたことで突如としてDDR4の価格が高騰。過去に見た事のない勢いでのBit cross(同容量のチップの単価の逆転)が発生することになった。
なぜCXMTが突如としてDDR4の生産中止を決めたのか、の公式発表はもちろんない。先のDigiTimesの記事では政府筋からの指示ではないかという憶測が示されているが、現実問題としてその公算は高いと筆者も考える。
CPUとかGPUに関しては国産化路線が一定の成果を上げており、先日記事で紹介したLineShineのようにスーパーコンピュータを自前で製造できるところまで来ている。PC向けにしても、(性能はともかくとして)兆芯KX-7000のようなプロセッサがすでに発売されている。
こうした中で、最新のメモリだけは海外(韓国・米国・台湾)に頼り切っている状況が続いているわけで、これを何とかしたいというか、何とかしないといけないと判断するのは当然であろう(同様にFlash Memoryに関しては、YMTCが国産化を担っている)。
歩留まりを改善し、DDR5大量出荷に向けて整いつつある生産体制
こうした動きもあって、2025年後半に入ってCXMTはDDR5の大量出荷に向けて急速に体制を整えることになった。
当初は17.5nmプロセスを利用しての製造だったため、歩留まりも悪く(2025年後半にはだいぶ改善したらしいが、2024年に試作したときは10～20%程度だったという話である)、また安定性にも難がある(60℃を超えると動作が不安定になることが判明した、というニュースが流れたこともある)など苦労したが、2025年11月には公式にDDR5-8000やLPDDR5x-10667をサポートした製品を発表できるところまでなんとか改善することができたようだ。
生産能力は先にも述べたようにFab 1/2がフル稼働しており、間もなくFab 3も操業を開始すると見られており、年末までには300mmウェハで月産30万枚に達するという予測がある。またロイターによれば現在同社は北京市の経済技術開発区に新工場建設を計画しているとされる。
まだ協議の段階だから実際に建設されるとしても早くて2029年、実際には2030年以降の稼働になるかもしれないが、そんなわけで生産能力そのものはだいぶ充実してきた。
現在でも一番性能の出る、いわば上澄みにあたる部分は生産量のうちでごく少量ではあろうが、生産量そのものが増えればそれだけ上澄みの個数も増えるわけで、価格はともかく安定数量の出荷が望める程度にはなったと思われる。
また16nmプロセスであれば一番量が取れる部分のものでもDDR5-4800～DDR5-6400はなんとか賄えるだろう。ここは量が多いから、これまでCXMTが得意としてきた組み込み向け以外のマーケットに進出することが可能になったし、逆にそうしたマーケットに積極的に進出しないと生産しても売り先がないことになる。
今年のCOMPUTEXでさまざまなDIMMモジュールメーカーが、CXMTのメモリチップを搭載したモジュールを展示した、というのはそうした新しいマーケットへの参入を狙ったものであり、マザーボードベンダーもこれに対応する形でBIOSの対応を進めているというのが現時点における動向というわけだ。
秋葉原にCXMT搭載DIMMが並ぶ日は来るのか、生産量から考える
では秋葉原にCXMTのDIMMモジュールが並ぶ日が来るのか？というと、おもしろ半分で入手して販売するショップとかが出てこないとは断言しないが、普通に考えると多分ないだろう。
年内に月産30万枚体制というが、現時点でSamsungは65～70万枚/月、SK Hynixは55万枚/月、Micronが37.5～38.5万枚/月のウェハ生産量であり、Fab 3が稼働してもMicronにすら及ばない。
しかもこれも前に説明したが、CXMTのプロセスはトップ3社から2世代ほど古い。ということは同じWafer枚数であっても取れるDRAMチップの数は4割ほど少ない。要するにCXMTの生産量は年末でも実質20万枚/月に届かない程度と考えられる。つまり生産量そのものが足りない。
それに先に触れた国策の事を考えると、最初に同社が供給するのは中国市場向けと考えられるし、実際COMPUTEXにおけるモジュール展示もグロ－バル向けではなく中国向けのものがほとんどだった。マザーボードはグローバル対応の製品でもCXMT対応が進んでいる(先のMSIのほか、GIGABYTEもサポートを表明している)から特に中国市場向けのみというわけではない様だが、肝心のDIMMモジュールが流通する公算は少ないだろう。
もう1つの課題、ウェハを大量に消費するHBMへの対応
実はCXMTはもう1つ問題を抱えている。それがHBMへの対応である。特にAI Accelerator向けにはHBM3とかHBM4が求められており、CXMTはこちらの供給もしなければならない。ただHBM3についてはまだ開発が難航しているようで現状はまだ出荷できる段階には達していない。
そしてHBM4になると、単にCXMTだけでは開発できない(DRAMダイの下に居る、I/Fを司るBase Dieの開発が必要で、これは先端ロジックプロセスが求められる)こともあり、あるいはHBM4はパスして独自HBMの開発に走るのかもしれないが、それはともかくHBMの場合、さらにウェハを消費するという問題がある。
HBMの場合、DRAMセルの間に、垂直方向に積層して信号を通すためのTSVの領域を設ける必要があり、これもあって通常のDDR5とHBM3を比較した場合、効率が3分の1(DDR5と同じ容量を確保しようとすると3倍のダイサイズが必要)程度まで落ちるという欠点がある。
おまけに積層する＝それだけダイを喰うわけで、たとえば8 stackのHBM3を1個作るのに必要なウェハで、DDR5なら24個が作れる計算になる。今後HBM3の開発に成功して量産に入ったら、さらにDDR5の供給は逼迫することになるだろう。この状況で中国以外のところにメモリを供給できるような余力が残っているとはちょっと考えにくいというのが正直な感想だ。
ちなみにそのCXMT、中国だから安いだろうというのは完全に幻想なようで、DIMMモジュールのサンプル価格は同容量・同規格のSamsungやSK Hynixのものよりも高価だという報道すらある。この状況でCXMTのチップを積んだDIMMを国内で販売する意味はほとんど見い出せないし、そんなわけで店頭に並ぶ可能性は極めて低く、国内のPCマーケットに与える影響はほとんどないのではなかろうかと筆者は考える。