Vengineerの妄想

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NVIDIA Groq 3 LPUのDie Sizeとコストって、どのくらいなの？

はじめに

今回は、NVIDIA Groq 3 LPU の Die Size と コストがどのくらいなのかを妄想します。

振り返り、Groq LPU の Die Size

Groq LPU は、GF14で、Die Size は 25mm x 29mm のようです。

これを SemiAnalysis Die Yield Calculator にて、サイズだけを入れ替えて出てきたのがこんな感じ。

Groq 3 LPU の Wafer

下記のXの投稿にて、Groq 3 LPU の Wafer の写真が載っています。

Waferの部分を説明のために引用します。

Groq LPU と Groq 3 LPU を並べてみます。

Groq 3 LPU の Die の方がちょっと大きそうです。サイズを、25mm x 32mm に変更してみました。

なんか、ぴったりっぽいですね。

ということで、Die Size は、

  • 25mm x 32mm

とします。

Samsung 4nm (SF4X) の Wafer Price

Grok さんに、Samsung 4nm (SF4X) の Wafer Price を聞いてみました。

Samsungの4nmプロセス、特にSF4X（第4世代4nm、HPC/AI向け最適化版）のウェーハ価格について、公開されている正確な数字はSamsung Foundryから公式に発表されていません。ファウンドリ業界では顧客契約やボリューム、時期によって価格が変動するため、非公開情報が多いです。

ただし、業界レポートや類似ノードの文脈から推定される範囲は以下の通りです（2025〜2026年時点の情報ベース）：

  • Samsungの成熟した4nm系プロセス（SF4/SF4Xなど）のウェーハ価格は、おおよそ$15,000〜$20,000 USD前後と見積もられることが多いです。

    • TSMCの4nm/5nm系が2024〜2025年頃で$16,000〜$20,000程度だったのに対し、Samsungは競争力をつけるためにやや低めに設定する傾向があります。
    • 特にSF4Xは2023年末から量産開始で、2025〜2026年には歩留まりが安定（GroqなどのAIチップで大量発注実績あり）している「成熟ノード」扱いなので、初期の3nm/4nmよりコストが抑えられています。

  • 最近の動きとして、2026年2月頃にSamsung Foundryは4nmおよび8nmプロセスの価格を約10%値上げする計画を顧客と協議中との報道があります（Digitimes、ZDNet Koreaなど）。

    • 値上げ前が仮に$16,000〜$18,000程度だった場合、値上げ後は$17,600〜$19,800くらいになる可能性。
    • AI需要の高まり（HBM4ベースダイ、GroqのLPUなどSF4X採用例増加）で利用率が上昇しているため、値上げ圧力がかかっている状況です。

比較参考（同世代/近接ノードの公開推定値）： - TSMC 4nm系：$18,000〜$22,000（2025年値上げ後一部$20,000超のケースも） - TSMC 3nm：$20,000前後 - Samsung 2nm（SF2）：$20,000（2025年後半にTSMC $30,000に対し大幅値下げで競争）

結論：Samsung SF4Xのウェーハ価格は公称値がないため$16,000〜$20,000 USDのレンジが現実的な推定値で、2026年現在は10%程度の値上げ交渉中というのが最新状況です。より正確な数字は顧客ごとのNDA契約次第です。もし特定の記事やソースを基にした詳細が知りたい場合、追加で教えてください！

25mm x 32mm の Die Cost

Grok さんに、25mm x 32mm の Die Cost を聞いてみた

25mm × 32mmのDie（ダイ面積 = 800 mm² = 8 cm²）は、かなり大型のダイサイズです。SamsungのSF4X（4nm HPC/AI向け最適化プロセス）で製造した場合のGood Die 1個あたりのコスト（ウェーハ原価ベースの推定）を、2026年3月現在の業界情報から計算してみます。

1. 基本前提（2026年時点の現実的な推定値）

  • 300mmウェーハの有効面積：約706 cm²（エッジ除外後、実効約620–700 cm²だが標準706 cm²使用）。
  • Gross Dies per Wafer（理論最大ダイ数）：706 cm² ÷ 8 cm² ≈ 88個（端数切り捨て、エッジロス考慮で実際は80–85個程度に落ちる）。
    • 現実的なGross Dies：約82–85個（矩形配置 + scribe line 0.1mm程度考慮）。
  • ウェーハ価格（Samsung SF4X / 4nm系）：
    • 2025–2026年初頭：$16,000–$18,000 USD（成熟4nmとしてTSMC 4nmの$18k–$20kに対しSamsungは10–20%安め）。
    • 2026年2月頃：Samsungが4nm/8nmで約10%値上げ交渉中（Digitimesなど報道）。
    • 現在（2026年3月）推定：$17,000–$20,000 USD（値上げ後$18,500前後が中央値）。
  • Fab Yield（ウェーハ→Good Dieの歩留まり）：
    • Samsung 4nm系（SF4/SF4X）は2025年後半～2026年に70–90%超まで改善（特にロジックダイで90%超の報道あり、HBM4関連ダイでも高歩留まり）。
    • 大型ダイ（800mm²）は欠陥影響が大きく、歩留まりが落ちやすい → 保守的に75–85%と仮定（90%は小型ダイ寄り）。
  • Good Dies per Wafer（ウェーハあたり良品数）：Gross 83個 × Yield 80% ≈ 66–70個（現実レンジ）。

2. Good Die 1個あたりのウェーハ原価推定

  • ウェーハ価格 $18,500（中央値） ÷ Good Dies 68個 ≈ $272 USD/個。
  • レンジ計算：
    • 低め（ウェーハ$17,000、Yield 85%、Good Dies ~72個）：約$236 USD。
    • 高め（ウェーハ$20,000、Yield 75%、Good Dies ~62個）：約$323 USD。
    • 現実的な中央推定：$250–$300 USD / Good Die（ウェーハ原価のみ）。

3. 注意点：これは「ウェーハ原価ベース」の最低ライン

  • 実際の顧客コストはこれよりかなり高いです。
    • Mask set（NRE）：4nmで$10M–$20M以上（1回限りだが大量生産で按分）。
    • Test / Packaging / Shipping / Margin：+30–100%上乗せ。
    • 大型ダイ（800mm²）はGPU/サーバーAIアクセラレータ級（例：Groq LPUや過去のAMD/NVIDIA大型チップ）で、歩留まり悪化＋再ワークコスト増。
    • Samsung SF4XはAI/HPC向けで2026年現在利用率上昇中だが、TSMC 4nm比でやや歩留まり劣るケースもあり。

結論：25×32mm（800mm²）ダイをSamsung SF4Xで作った場合、Good Die 1個のウェーハ原価ベースコストは$250〜$300 USD程度が2026年現在の妥当な推定値です。実際の調達価格は契約ボリューム・歩留まり保証・値上げ後で$300–$400超になる可能性が高いです。

もっと正確に知りたい場合（具体的なYield仮定変更やMask込み総コストなど）、追加パラメータ教えてください！

おわりに

上記の結果から、Groq 3 LPU の

  • Die Size : 25mm x 32mm
  • Die Cost : $250 - $300

ということになりました。。。

これをシステムに組み込んだ時に、幾らで売るんでしょうかね。。。