ダイサイズとは　ウエハーから切り出す1個のチップの面積、大きいほど取れる数と良品の率が下がる

半導体は、直径300ミリのウエハーの上に同じ回路をたくさん並べて作り、最後に1個ずつ切り分けます。切り分けた1個をダイ、その面積をダイサイズと呼びます。スマートフォンの処理チップは比較的小さく、AI向けのGPUは800平方ミリを超える大きなダイを使います。ダイサイズは、性能、原価、良品の率を同時に左右する数字です。

大きいほど高くなる理由

1つ目は、取れる数です。ウエハーの面積は決まっているため、ダイが大きいほど1枚から取れる数は減ります。円いウエハーの端では、四角いダイが欠けて使えなくなる部分も出ます。大きなダイほど、端で捨てる面積の割合が大きくなります。

2つ目は、良品の率（歩留まり）です。ウエハーの上には、小さなごみや工程のばらつきによる欠陥が一定の割合で散らばっています。ダイが大きいほど、その中に欠陥が1つ以上入る確率が上がり、良品の率は下がります。取れる数と良品の率の両方が下がるため、良品のダイ1個あたりの原価は、面積の伸び以上に上がります。

大きなダイの数字

製品	ダイの面積	トランジスタの数	製造
エヌビディア GH100（H100のもと）	814平方ミリ	800億個	TSMC 4N
エヌビディア Blackwell	露光の上限の大きさのダイを2枚	2,080億個	TSMC 4NP
セレブラス WSE-3	4万6,225平方ミリ	―	ウエハー1枚を1つのチップに

欠陥を避ける作り方

大きなダイの製品では、同じ回路の単位を多めに作り、欠陥があった単位を止めて出荷する方法が使われます。エヌビディアの2022年3月22日の技術ブログによると、GH100のダイには演算の単位（SM）が144個ありますが、H100のSXM5版は132個、PCIe版は114個を使います。少し欠陥があるダイも製品にできるため、実際に使えるダイの数が増えます。

ダイを分ける動き

ダイを大きくするにも上限があります。露光の装置が1回で写せる範囲（レチクル）より大きなダイは、普通の方法では作れません。エヌビディアのBlackwellは、この上限まで大きくしたダイを2枚並べ、1秒に10テラバイトの速さでつないで、1つのGPUとして動かしています。

役割ごとに小さなダイに分け、1つのパッケージの中でつなぐ方法をチップレットと呼びます。小さなダイは良品の率が高く、作った後に組み合わせを選べます。逆に、米セレブラス・システムズは、ウエハー1枚を丸ごと1つのチップにした「WSE-3」を作っています。面積は4万6,225平方ミリで、GH100の約57倍です（計算）。

関連する用語

• レチクルサイズ：露光の装置が1回で写せる範囲。ダイの大きさの上限を決める。
• ウエハー1枚あたりのチップ数：ウエハーの面積とダイサイズから決まる、取れるダイの数。
• 歩留まり：作ったダイのうち良品の割合。

エヌビディアは、2026年8〜10月期の決算を米国時間の11月17日に発表する予定です。