英偉達牽手臺積電等合作伙伴 讓計算光刻加速40倍

英偉達在GTC 2023上宣布，將與臺積電（TSMC）、阿斯麥（ASML）和新思科技（Synopsys）三大半導體行業(yè)巨頭合作，將加速運算技術引入到計算光刻領域，加速下一代芯片的設計和制造，并推出名為“cuLitho”的計算光刻庫。

計算光刻主要通過軟件對整個光刻過程進行建模和仿真，使用光掩模文件的數(shù)學預處理來調整光學光刻中的像差和效果，以優(yōu)化光源形狀和光罩形狀，減小光刻成像與芯片設計差距，從而使光刻效果達到預期狀態(tài)，從而提高良品率。不過隨著芯片的制造工藝向3nm及以下發(fā)展，每個光罩的負擔呈指數(shù)級增長，使得芯片制造的難度加大。

目前計算光刻的過程也成為了芯片設計和制造領域中最大的計算負擔，大型數(shù)據(jù)中心需要7x24連續(xù)運作，每年消耗數(shù)百億CPU小時，去創(chuàng)建用于光刻系統(tǒng)的光罩，每年需要的資本支出和能源消耗量也十分地驚人。為此英偉達聯(lián)合臺積電、阿斯麥和新思科技，歷時四年終于完成了計算光刻技術的一項重大突破，推出了cuLitho計算光刻庫，為下一代2nm工藝奠定了基礎。

英偉達表示，通過GPU而不是CPU運算，可以將計算光刻的效率提高40倍。利用cuLitho計算光刻庫，可以將工作負載轉換成GPU并行處理，使得500個NVIDIA DGX H100就能完成40000個CPU組成的系統(tǒng)所完成的工作。同時也可以大大減輕晶圓廠的負擔，每天僅需要原來九分之一的功耗就能生產(chǎn)之前三到五倍的光罩，原來需要兩周時間生產(chǎn)的光罩現(xiàn)在一夜之間就能進行處理。

從長遠來看，在AI技術的協(xié)助下，cuLitho計算光刻庫可以實現(xiàn)更好的設計規(guī)則、更高的密度和更高的產(chǎn)量。