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【台湾ハイテク株紹介】0.5um ~ 5nmまでサポート!ロジック不揮発性メモリIP最大手《eMemory Technology》

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今回はロジック不揮発性メモリIPプロバイダー最大手、eMemory Technology(TPEX: 3529)について紹介します。

 

  • ロジックICに埋め込む不揮発性メモリIPを開発・提供
  • ファウンドリのCMOSロジックプロセスを使って追加マスク不要で実現可能
  • レガシープロセスから最先端プロセスまでサポート
  • 売上内訳:ロイヤリティ(70%)、ライセンス(30%)
  • 11年連続でTSMCのPartner of the Year Award受賞
  • 年初来リターン+300%超えのPER180倍銘柄

 

ろじっくふきはつせいめもり?

まずはメモリのおさらいから簡単にしていきますかね

 

 

<おさらい>メモリの種類

メモリは大きく分けて下記の2種類に分類されます。

  • 揮発性メモリ
  • 不揮発性メモリ

 

揮発性メモリ

「揮発性メモリ(Volatile Memory)」は供給電源がなくなると記憶内容が消える性質をもつメモリのことです。

 

SRAM、DRAMが揮発性メモリとして挙げられます。

 

不揮発性メモリ

これに対して、「不揮発性メモリ(NVM: Non-Volatile Memory)」は電源を供給しなくても記憶を保持するメモリを指します。

 

不揮発性メモリには以下のようなものがあります。

 

マスクROM 書き換え・消去不可。
フラッシュメモリ 電気的に消去・再書き込み可。
あるまとまった単位での書き込み・消去が可。
EEPROM 電気的に消去・再書き込み可。
バイト単位での書き込み・消去が可。
EPROM 電気的に書き込み可。
消去は紫外線照射方式。
OTP 電気的に書き込み可。消去不可。
その他 MRAM、STT-MRAM、ReRAM、PRAM等

 

組み込み不揮発性メモリ

半導体メモリは、ロジックICの中に組み込まれる傾向にあります。

なぜなら別々のチップにするよりロジックICの中に組み込んだ方が、実装面積、コスト、性能の面で有利だからです。

 

製品出荷後にファームウェアやセキュリティ情報を格納したい、製造時に個体差(ばらつき)が生じやすい製品に対して補正を行うための情報を格納したい、といった要求に対して組み込み不揮発性メモリは何かと都合が良いです。

 

大事なことは

 

メモリには大きく

  • 電源を供給しないと記憶が保持できない揮発性メモリ
  • 電源を供給しなくても記憶を保持可能な不揮発性メモリ

があって、さらに不揮発性メモリには

  • 書き換え不可なメモリ
  • 何度でも書き換え可能なメモリ

があるということです。

 

メモリの種類について簡単におさらいしたところで、eMemoryの紹介に入っていきます

 

基本データ

基本情報

銘柄コード 3529
市場 台北証券取引所(TPEX)
会社名 eMemory Technology Inc.
力旺電子股份有限公司
本社 台湾 新竹県
設立年 2000年
時価総額 1,900億TWD
約7,600億円
PER 約180倍

 

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  • 2000年に設立
  • 2011年にIPO上場
  • 900以上の特許を保有
  • 11年連続でTSMCのPartner of the Year Award受賞(後述)

 

事業内容

ロジック不揮発性メモリ(Logic-based Non-Volatile Memory)技術の開発・提供を専門とする会社です。

 

eMemoryの取り扱うメモリは皆さんが一般的に思う浮かべる汎用メモリ(SRAM、DRAM、NANDフラッシュ)とは異なり、ロジックICに埋め込まれる(組み込む)、そして特定の用途・機能に特化したメモリになります。

 

以下、eMemoryの代表的な製品です。

 

カテゴリ 製品名
ワンタイムプログラマブルメモリ NeoBit
NeoFuse
マルチタイムプログラマブルメモリ NeoEE
NeoMTP
物理的複製防止機能メモリ NeoPUF

 

これらメモリ技術の知的財産(IP)を半導体ファウンドリ、IDM、そしてファブレスICデザインハウスにライセンス提供しています。

(ビジネスモデルについては後述)

 

以下、国・地域別パートナー企業数と代表的な企業を示した図です。

 

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eMemoryが提供するロジック不揮発性メモリとは?

先ほどeMemoryが開発・提供するロジック不揮発性メモリの一部を列挙しましたがおそらく聞きなれない用語があったかと思いますので、まずは各製品について簡単に説明していきたいと思います。

 

その①:ワンタイムプログラマブルメモリ

ワンタイムプログラマブル(OTP: One Time Programmable)メモリとはデータ書き込み回数が一回のみであるメモリです。

 

eMemoryは

  • CMOSフローティング・ゲート型OTPメモリ:NeoBit
  • アンチ・ヒューズ型OTPメモリ:NeoFuse

の2つのOTPメモリを展開しています。

 

CMOSフローティング・ゲート型OTPメモリ:NeoBit

「NeoBit」はCMOSプロセス技術にて製造可能なフローティング・ゲート型のOTPメモリです。

 

「NeoBit」の最大の特徴は追加マスクが要らないことです。

一般的に、CMOSフローティング・ゲート型の代表的メモリであるEEPROMは通常のゲートの上にフローティング・ゲートを重ねて配置したトランジスタ構造ですので、標準CMOSプロセスに対して追加マスクが必要となります。

 

「NeoBit」のセールスポイントは

  • 追加マスク不要
  • 幅広いプロセスノードをサポート(0.5um ~ 55nm)
  • 車載用集積回路信頼性規格「AEC-Q100」の最高温度水準「Grade 0(-40 ~ +150℃)」準拠
  • 自動車用機能安全規格「ISO26262」の最高グレード「ASIL D」認証

です。

 

コーヒーブレイク:自動車安全水準「ASIL」

急に自動車用安全規格が出てきたので引用説明しておきます。

 

ASILとは、Automotive Safety Integrity Level(自動車安全水準)のことです。ASILは道路を走行する車の機能安全に関する、ISO 26262規格で定義されたリスク分類システムです。

〔中略〕

ASILにはISO 26262 A、B、C、Dで識別される4つの段階があります。ASIL Aは自動車のハザードの程度が最も低く、ASIL Dは最も高いことを示します。

エアバッグ、アンチロック・ブレーキ、パワーステアリングなどのシステムは故障に伴うリスクが最も高いため、安全を確保するための最も厳しい要件であるASIL-Dグレードが求められます。安全性スペクトルの対極にあるバックライトなどのコンポーネントはASIL-Aグレードで事足ります。ヘッドライトやブレーキランプには一般にASIL-B、クルーズコントロールには一般にASIL-Cが適用されます。

 

― Synopsys ASILとは より

 

まあ要するに自動車安全規格の中でも最高ランクの信頼性をもつメモリですよ〜ってことですね

 

アンチ・ヒューズ型OTPメモリ:NeoFuse

「NeoFuse」はアンチ・ヒューズ型のOTPメモリです。

 

アンチ・ヒューズ型というのはゲート酸化膜を破壊して書き込みを行う技術を利用したメモリです。

さらに走査型電子顕微鏡を使用してもゲート酸化膜の破壊を観測できないという強みがあります。つまり、プログラムされたセルとプログラムされていないセルの違いを見ることができません。

耐タンパ性の強い、非常にセキュアなメモリであります。

 

「NeoFuse」のセールスポイントは

  • 最先端の5nm FinFETテクノロジーノードに提供可
  • 幅広いプロセスノードをサポート(0.15um ~ 5nm)
  • メモリ容量:64 ~ 4M bit
  • 走査型電子顕微鏡では見えないヒューズ状態
  • ppmレベルの低故障率

です。

 

記事冒頭に「マスクROM」という不揮発性メモリがありましたが何が違うんですか?
マスクROMも書き換え不可ですよね?

マスクROMもOTPタイプなんですが、データの書き込み方式に違いがあります。

マスクROMは製造工程でマスクを使ってデータを書き込むのに対して、「NeoBit」と「NeoFuse」は電気的にデータを書き込みます。つまり、製造後にユーザーの手元でデータを書き込むこともできるということです。

IC設計段階で書き込むデータを確定させなくてもよいので柔軟性がありそうですね。

ちなみに補足情報ですが、OTP型メモリと言うとKilopassというアメリカの会社も存在します。Synopsys(NASDAQ: SNPS)が2018年に同社を買収しました。

 

その②:マルチタイムプログラマブルメモリ

マルチタイムプログラマブル(MTP: Multi Time Programmable)メモリとはデータ書き込みが何回でもできるメモリです。

 

eMemoryは

  • 低容量・高書き込み耐性のCMOSフローティング・ゲート型MTPメモリ:NeoEE
  • 高容量・低書き込み耐性のCMOSフローティング・ゲート型MTPメモリ:NeoMTP

の2つのMTPメモリを展開しています。

 

CMOSフローティング・ゲート型MTPメモリ:NeoEE

「NeoEE」は、「NeoBit」同様にCMOSプロセス技術にて製造するフローティング・ゲート型メモリということで基本的に特徴は同じです。

ということで、「NeoEE」も追加マスク不要です。

 

最大の違いは、「NeoEE」はデータ書き込みが何回でもできるということです。

(無限に書き込み可能ではなく、フローティング・ゲートが壊れるまで。書き込み耐性は後述。)

 

「NeoEE」のセールスポイントは

  • メモリ容量:16K bitまで展開
  • 50万回の書き込み耐性がある
  • 追加マスク不要
  • 幅広いプロセスノードをサポート(0.3um ~ 65nm)
  • 車載用集積回路信頼性規格「AEC-Q100」の最高温度水準「Grade 0(-40 ~ +150℃)」準拠
  • 自動車用機能安全規格「ISO26262」の最高グレード「ASIL D」認証

です。

基本にはOTPメモリの「NeoBit」と同じです。

 

ちょっと待って下さい。たいかぶパニック/(^o^)\

????

先ほどOTPメモリでCMOSフローティング・ゲート型が出てきたので
「CMOSフローティング・ゲート型メモリ=OTPメモリ」
と理解したんですけど、MTPメモリでもCMOSフローティング・ゲート型があるんですか/(^o^)\

いや、むしろCMOSフローティング・ゲート型OTPメモリが亜種や

/(^o^)\

CMOSフローティング・ゲート型OTPメモリ「NeoBit」も物理的には何回でも書き込み可能なんです。ただ機能として1回のみに制限してるというだけです。

 

CMOSフローティング・ゲート型MTPメモリ:NeoMTP

「NeoMTP」もCMOSフローティング・ゲート型MTPメモリになります。

 

「NeoMTP」のセールスポイントは

  • 追加マスク不要
  • メモリ容量:16K ~ 512K bit
  • 書き込み耐性:1,000回
  • 高速なデータ読み出し速度(20 ~ 40ns)
  • サポートプロセスノード:0.5um ~ 55nm
  • 温度動作範囲:-40 ~ +175℃
  • 車載用集積回路信頼性規格「AEC-Q100」の最高温度水準「Grade 0(-40 ~ +150℃)」準拠

です。

 

同じCMOSフローティング・ゲート型MTPメモリである「NeoEE」との違いは

  • メモリ容量
  • 書き込み耐性

です。

 

「NeoBit」は低容量・高書き込み耐性であるのに対して、「NeoMTP」は高容量・低書き込み耐性です。

 

その③:物理的複製防止機能メモリ

物理的複製防止機能と表記しましたが、学術用語的には「物理複製困難関数(PUF: Physical Unclonable Function)」と言います。

 

パフ(╹◡╹)

「めた(╹◡╹)」みたいに言うのやめろw

 

 

PUFというのは、電子回路を構成する個々のデバイスのばらつきを、チップ固有のID「チップ指紋」として利用することで、暗号・認証を実現するセキュリティ技術のことです。

複製困難性が高く、低コストで実現できるので数年前から注目を集めている技術です。

 

以下の2つがPUFを実現する代表的な方式になります。

  • メモリ型
  • 遅延型

 

メモリ型PUFは電源を入れた直後のメモリセルの初期状態の個体差を利用したもので、遅延型は回路内の配線遅延の差を利用したものです。

 

いずれの方式においても、トランジスタの電源ON/OFFを決定する閾値電圧のばらつきをチップ固有のIDとして利用しています。

 

半導体ICにも我々人間の指紋に相当する固有値があるということなんです。

「シリコンの指紋」とも呼ばれてるな

例えば皆さんのスマホに搭載されている半導体チップも一つ一つ固有の特性(キャラクター)を持っています。

みんなちがって、みんないい

 

物理的複製防止機能メモリ:NeoPUF

「NeoPUF」のセールスポイントは

  • ハミング重みが50%の高いランダム性
  • 米国商務省標準技術局「NIST」の800-22全テストスイートに合格
  • -40〜175°Cの温度条件下での高い安定性
  • 最低10年の稼働寿命で経年劣化の問題なし
  • 追加マスク不要

です。

 

暗号系の話になると急に難しい用語が多出するのなんなんですかね

理想に近いランダム特性があると覚えておいて下さい

「追加マスク不要」もお忘れなく

 

組み込みロジック不揮発性メモリの使用例

冒頭でも述べましたが、組み込みロジック不揮発性メモリは

  • 製品出荷後におけるファームウェアやセキュリティ情報格納
  • 製造時におけるIC特性のばらつきを補正するためのパラメータ格納

といった要求に対して強みを持ちます。

 

具体的な使用例を挙げると

  • ディスプレイドライバIC
  • カメラモジュール
  • DRAM
  • MCU
  • 通信IC
  • RFID & NFC
  • PMIC(電源管理IC)
  • センサーIC

などです。

 

使用例①:ディスプレイ固有のパラメータを格納

ガンマ、コントラスト、明度といったディスプレイの品質を左右する調整パラメータをディスプレイドライバICに格納する用途で不揮発性メモリを使用します。

さらにパネルの個体差(ばらつき)補正データを格納するのにも適しています。

 

使用例②:DRAMのセルフリペア(自己修復)

DRAMのウエハテスト工程では、不良メモリセルを正常に動作する冗長メモリセルに置き換えます。

 

従来はレーザートリミング技術によるリペア方式が一般的でありましたが、アンチヒューズ型OTPメモリを用いたリペア方式により

  • コスト削減
  • リペア時間短縮
  • パッケージング処理後にもリペア可能

の利点から採用されつつあります。

 

ポイント①:多種多様なプロセス技術・ノードをサポート

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― eMemory Product Roadmap より

 

  • プロセスノード:0.Xμm ~ 一桁nmまでサポート
  • プロセス技術:FinFET、Mixed Signal等、多様にサポート

 

製品紹介でも出てきましたが、各々の製品が多種多様なプロセスに対応しています。

 

同社のメモリIPを使用するIC設計会社からしても、またIC設計会社に製造委託を売り込むファウンドリからしても嬉しいことですね。

 

ポイント②:ライセンス・ロイヤリティなら成る収益モデル

eMemoryの収入は

  • ライセンス(使用許諾)
  • ロイヤリティ(知的財産権)

から成ります。

 

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  1. eMemoryから半導体IC設計・製造会社へ、メモリIPの利用を許可する段階で契約料としてライセンスを徴収
  2. さらに、半導体が工場で生産・出荷されるたびに、ロイヤリティが発生

 

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eMemoryのIPを使用した半導体ICが製造して出荷されている限り収入を得ることができるので、ロイヤリティ収入というのは非常に強力です。

 

将来の収益予測がし易いこの手のビジネスモデルは投資家の皆さんが大好きですよね

ARMや、他のIPベンダーも同様のビジネスモデルになっています。

 

売上内訳:ロイヤリティ(70%)、ライセンス(30%)

 

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  • ロイヤリティ(70%)
  • ライセンス(30%)

 

ロイヤリティ売上(ウエハサイズ別)

 

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  • 12-inchウエハからの売上寄与が徐々に拡大

 

コーヒーブレイク:2021年のTMSC OIP Ecosystem Forum IP部門受賞企業一覧

余談ですが、2021年のTMSC(TWSE: 2330、NYSE: TSM)主催のOIP (Open Innovation Platform) Ecosystem ForumのIP部門の受賞企業を紹介します。

〔中略〕

The IP Alliance award winners

• Analog/Mixed Signal IP: Silicon Creations

• DSP IP: Cadence Design Systems, Inc.

Embedded Memory IP: eMemory Technology Inc.

• Emerging IP Company: proteanTecs Ltd.

• High-Speed SerDes IP: Alphawave IP

• Interface IP: Synopsys, Inc.

• Processor IP: Arm Ltd.

• Specialty Process IP: M31 Technology

 

― TSMC Press Center より

 

eMemoryは組み込みメモリIP部門で受賞しています。

 

他には、DSP IP部門でCadence(NASDAQ: CDNS)、Interface IP部門にてSynopsys(NASDAQ: SNPS)、そしてProcessor IPではArmが受賞しています。

 

株価推移

年初来チャート

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  • 株価:2,475TWD
  • 年初来リターン:+316.39%

(2021年11月5日時点)

 

年初来リターン+300%超え…((((;゚Д゚)))))))

しかも株価2,475TWD…((((;゚Д゚)))))))

TSMCの株価が600TWD前後であることを考えると、eMemoryがいかに値嵩株であるかが分かるかと思います。

1単元(= 1,000株)買おうもんなら、250万TWD(約1,000万円)用意しなあかん…

弱小投資家のワタシに単元保有は無理っす

まあTSMCも十分値嵩株なんですけど、、、

 

5年チャート

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業績(四半期)

売上高・営業利益

 

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営業利益率

 

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  • (図には載せていないが)粗利益率は100%
  • 高い営業利益率
  • 2021年に入り、営業利益率50%台へ突入

 

EPS

 

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業績(通年)

売上高・営業利益

 

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営業利益率

 

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  • (図には載せていないが)粗利益率は100%
  • 高い営業利益率で、ここ数年は40%台をキープ

 

EPS

 

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株主還元(通年)

EPS・配当金・配当性向

 

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配当利回り

 

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まとめ

  • ロジックICに埋め込む不揮発性メモリIPを開発・提供
  • ファウンドリのCMOSロジックプロセスを使って追加マスク不要で実現可能
  • レガシープロセスから最先端プロセスまでサポート
  • 売上内訳:ロイヤリティ(70%)、ライセンス(30%)
  • 11年連続でTSMCのPartner of the Year Award受賞
  • 年初来リターン+300%超えのPER180倍銘柄

 

では、この辺で。

拜拜~