最終更新 2026-10-19

トランジスタ密度とは(MTr/mm²)

Transistor Density

トランジスタ密度とは、チップの1mm²あたりにトランジスタがいくつ入るかを、百万個を単位にしたMTr/mm²で表す指標です。数える回路によって値が大きく変わるため、2017年にIntelが小さな論理回路と大きな回路を6対4で重み付けする算出方法を提案しました。実際の製品のチップの密度はこれより低くなります。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

トランジスタ密度とは、チップの1mm²あたりにトランジスタがいくつ入るかを表す指標で、百万個(Mega Transistor)を単位にしたMTr/mm²で表すのが一般的です。ノードの名前が実際の寸法を表さなくなった今、プロセスの微細さと集積度を比べる指標として、CPPやメタルピッチと並んでよく使われます。

問題は、同じプロセスでも、どの回路を数えるかで値が大きく変わることです。トランジスタをぎっしり詰めた単純な回路と、配線が込み入った回路では、密度が何倍も違います。そこで2017年にIntelのマーク・ボーアが、小さな論理回路(NAND2)と大きな回路(スキャン付きフリップフロップ)の密度を6対4の重みで平均する算出方法を提案し、プロセスを比べるときの目安として広く使われるようになりました。推定値として、5nm世代では1mm²あたり1億数千万個とされます。

ただし、実際の製品のチップの密度は、この値よりかなり低くなります。チップには、論理回路のほかに、密度の異なるSRAMやアナログ回路、入出力の回路が含まれ、配線のためのすき間も必要だからです。特にSRAMは最近の世代で縮小が鈍っており、論理回路ほど密度が上がりません。発表された密度を比べるときは、どの算出方法か、論理回路かSRAMかを確かめる必要があります。

図解

NAND2、フリップフロップ、SRAM、製品のチップ全体でトランジスタ密度の見え方が異なることを示した表
公表される密度は推定値を含み、算出方法が会社によって異なる場合がある。

よくある質問(FAQ)

なぜ製品のチップのトランジスタ密度は低くなるのですか?
製品のチップには、論理回路のほかに、密度の上がりにくいSRAM、アナログ回路、入出力の回路などが含まれ、配線や電源のためのすき間も必要だからです。プロセスの比較に使う密度は小さな論理回路の部品から計算した値なので、チップ全体の平均の密度はそれより低くなります。
トランジスタ密度とムーアの法則の関係は?
ムーアの法則は、チップに集積できるトランジスタの数がおよそ2年ごとに2倍になるという経験則です。トランジスタ密度は、その進み具合を面積あたりで表した指標といえます。最近は寸法を縮めるだけでは密度が上がりにくくなり、構造の工夫や積層によって密度を上げる取り組みが進んでいます。

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. TSMC Research「5nm CMOS Production Technology Platform featuring full-fledged EUV, and High Mobility Channel FinFETs with densest 0.021um2 SRAM cells for Mobile SoC and High Performance Computing Applications」(2026/10/19 確認)