PlayStation5とXboxSeriesXが間もなく登場する予定であるため、多くの人が大幅なアップグレードを検討している可能性があります。 CPUとGPUの機能に関して、両方のコンソールの大幅に強化された機能は、主にそれらが活用するハードウェアによるものです。 どちらのコンソールもセミカスタムAMDSoCを中心に構築されており、Zen 2CPUコアとRDNA2GPUを組み合わせて、真の世代の飛躍を遂げています。 しかし、このシリコンはどの程度正確に製造されていますか？ SoCは、組み立てラインでPlayStationまたはXboxに組み込まれるコンポーネントだけではありません。 各チップの構築には、かなりの量の思考、努力、および作業が必要です。 深く掘り下げて、コンソールシリコンがどのように製造されているかを調べてみましょう。
実際にコンソールシリコンを製造しているのは誰ですか？ 思ったほど簡単ではありません
製造方法に入る前に、誰から始めましょう。 製造ラインをロールオフするすべてのPlayStation5とXboxシリーズXおよびシリーズSの中心にSoCを作るのは誰ですか？ コンソールメーカーは責任を負いません。 ソニーもマイクロソフトも半導体製造業を営んでいない。 これらは両方ともAMDの部品であるため、AMDがチップを製造していると論理的に推測できます。 しかし、それもまったく真実ではありません。 AMDは、約8年前、GlobalFoundriesから完全に売却されるまで、独自のシリコンファウンドリを持っていました。 AMDはいわゆる「ファブレス」シリコンメーカーです。 いいえ、それはいくつかのタイプミスで素晴らしいことではありません。 ファブレスメーカーは実際には何も製造していません。 AMD、Qualcomm、NVIDIA、Appleなどのファブレスメーカーがチップセットを設計しています。
彼らは、パフォーマンス、価格、および効率の目標を達成するチップを構築するためのエンジニアリング作業を行います。 その後、彼らは製造責任をシリコンファウンドリに委託します。 TSMCはAMDが選んだファウンドリであり、その名前（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company）が示すように、TSMCは台湾に本社を置き、世界中にファウンドリがあります。 TSMCは、世界でXNUMX番目に大きな鋳造所です。 最大のXNUMXつであるIntelとSamsungは、完全に統合されたサプライチェーンを持っています。 特にSamsungは、シリコンの構築から自社の携帯電話への搭載まで、あらゆることを行っています。
AMDのセミカスタムコンソールチップは、TSMCが処理する最大の大量注文の150つです。過去4年間で7億5万を超えるPlayStationXNUMXおよびXboxOneユニットが販売されています。 それはTSMCが製造した多くのAMDチップです。 しかし、TSMCがPlayStationXNUMXまたはXboxSeries X SoCの構築に取り掛かる前に、設計プロセスをAMDが処理する必要があります。
セミカスタムチップ設計：古いものを新しい方法で使用する
PlayStation5とXboxSeriesXの両方に電力を供給するAPUは、セミカスタムチップです。 どちらのメーカーも、その言葉を乱用してきた歴史があります。 しかし、それは正確にはどういう意味ですか？
完全にカスタムのSoCを設計することは、計り知れない仕事です。 それは数億ドルまたはそれ以上の費用がかかる可能性があります。 新しいCPUコア、新しいGPU、I / O接続、さらにはすべてをまとめる基板の設計について話しているのです。 その結果、実際に完全にカスタム化されたチップをエンドツーエンドで設計しているSoCメーカーはほとんどありません。 Appleはこれを行い、NVIDIAのあいまいなTegra X1 Denverは別の例ですが、完全カスタムSoCは例外であり、規則ではありません。
セミカスタムSoCは、既存のチップ設計を採用し、それらを新しい方法で統合します。 これは、PlayStation5とXboxSeries XのSoCで見られるものです。これらのパーツは両方とも、AMDのZen2CPU設計とそのRDNA2GPUを活用しています。 Zen 2は、AMDのRyzen3000シリーズコンシューマーCPUとそのEPYCRomeサーバーラインナップなどの製品の出荷にすでに使用されています。 厳密に言えば、RDNA2はまだ出荷製品に到達していません。 しかし、6000年2020月に発表される予定のAMDのRX 5「BigNavi」GPUは、PlayStation2とXboxSeriesXを最初の出荷RDNAXNUMXパーツとして採用する可能性があります。
CPUやGPUとは異なり、SoCはチップ上のスタンドアロンシステムであり、GPU、CPU、基板、I / O、メモリなどすべてがXNUMXつのダイに統合されています。 可動部品が少ないため、多くの場合、個別のCPUとGPUを使用するよりも、TSMCにSoCを構築させる方が費用効果が高くなります。
コンソールメーカーは、この時点で、構築するSoCの種類を決定する上で大きな役割を果たします。 ここでは、いくつかの要因が関係しています。 ダイサイズ（各SoCチップのサイズ）は、ユニットあたりのコストに直接関係します。 より大きなダイは、より大きなCPUおよびGPU設計に対応できます。これは、より多くの電力を意味します。 ただし、これは、より高い熱とより多くの電力消費にもつながります。 AMDの設計チームは、コンソールメーカーの要件を念頭に置いて、パフォーマンス、コスト、ダイサイズ、および電力要件の点でコンソールメーカーの期待に一致するセミカスタムコンソールSoC設計を考案します。
ファウンドリはチップを製造します：より複雑な方法を除いて、ドキュメントの印刷のように
設計がロックダウンされると、ファブレスメーカーはファブレス（この場合はTSMC）と協力して、実際にチップを製造します。 SoC製造は、無限に複雑であることを除けば、印刷によく似ています。 AMDは、SoCの回路設計をTSMCと共有しています。 そして、フォトリソグラフィーと呼ばれるプロセスを使用して、ファウンドリはその設計をシリコンのウェーハ上に数十億個のトランジスタでエッチングします。 ドーピングは、シリコンの導電率を変化させる不純物を使用して、論理ゲートに組み込まれ、次にトランジスタに組み込まれる単極性の微細なゾーンを作成するプロセスです。 ファウンドリは、直径がナノメートルのトランジスタに至るまで、信じられないほど統合された回路設計を採用し、リソグラフィを使用してシリコンに印刷します。 リソグラフィー技術の開発は非常に費用がかかります。 さらに、歩留まりは100％ではありません。すべてのダイがすべてのコンポーネントを完全に機能させるわけではありません。 これらおよびその他の要因が合わさって、各PlayStation5またはXboxSeriesXSoCのコストに影響を与えます。
結論：チップをコンソールに置く
すべての作業を行うコンソールの心臓部であるSoCは、TSMCによって製造されています。 MicrosoftとSonyは、SoCチップをコンソールシャーシに貼り付け、ストレージや冷却ソリューションなどの他のコンポーネントを組み立てます。 すべてをまとめると、第XNUMX世代のコンソールが手に入ります。
