💹 5.4：投資回収モデルとファブ稼働率・先行技術の経済性
5.4: Investment Return Models, Fab Utilization & Economics of Leading-edge Nodes
本節では、TSMCをはじめとするファウンドリ企業が採用する投資回収モデル（ROIモデル）と、ファブの稼働率・先端ノードの経済性との関係を分析します。
先端プロセスでは、高額な初期投資と短い技術ライフサイクルが収益構造に大きく影響し、稼働率の維持が利益確保の鍵となります。
This section analyzes the investment return models (ROI models) adopted by foundries like TSMC, and how they relate to fab utilization rates and the economics of leading-edge nodes.
In advanced processes, high upfront capital expenditure and short technology lifecycles significantly impact profitability, making high utilization rates essential for sustaining margins.
📊 投資回収モデルの基本構造 / Basic Structure of ROI Models
| モデル / Model | 特徴 / Characteristics | 適用例 / Example |
|---|---|---|
| 長期固定契約 / Long-term Fixed Contracts | 顧客が一定期間生産枠を保証 / Customers commit to production slots for a fixed term | 自動車・防衛分野 / Automotive, Defense |
| シェアド・リスクモデル / Shared Risk Model | 顧客とファウンドリが投資負担を分担 / Foundry and customer share capex burden | Apple–TSMC間のN3共同投資 / N3 co-investment with Apple |
| 段階的投資モデル / Phased CapEx | 需要に応じて設備増設 / Gradual capacity expansion | 成長市場の中堅ファブ / Mid-tier fabs in growth markets |
🏭 稼働率と収益性の関係 / Utilization vs Profitability
- 稼働率85%以上で損益分岐点を超えるケースが多い
Many fabs break even at utilization rates above 85%. - 稼働率低下は1〜2四半期で赤字転落リスク
A drop in utilization for 1–2 quarters can lead to losses. - 先端ノードほど投資回収期間が短く設定される
Leading-edge nodes require shorter ROI timelines.
💡 先行技術の経済性 / Economics of Leading-edge Nodes
- N3、N2などの最先端ノードではマスク枚数増加・設備コスト増が顕著
Advanced nodes like N3 and N2 see a sharp rise in mask count and equipment costs. - 高単価製品向けでないと採算が取れない場合が多い
Often only viable for high-margin products. - 顧客の設計投資（EDA、検証費用）も急増
Customers face rising design and verification costs.
🔄 投資回収期間の短縮策 / Strategies to Shorten ROI Periods
- 共同投資スキーム（顧客と設備費を分担）
Co-investment schemes to share capex with customers - マルチノード対応ファブ化（複数世代を同一設備で）
Multi-node capable fabs to maximize equipment utilization - 政府補助金活用（CHIPS法、日本補助金など）
Leveraging government subsidies (e.g., CHIPS Act, Japan incentives)
📎 関連リンク / Related Links
- 第5章 README / Chapter 5 README
- 5.3 熊本・アリゾナ・ドイツ拠点の設備投資背景 / Investment Background of Global Fabs
- 5.5 人材採用・教育制度・大学連携と知的資産化構造 / Talent, Education, and IP Development
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