Видеокарты NVIDIA ускорят проектирование чипов — ASML и TSMC уже внедряют технологию

NVIDIA сообщила, что компании ASML, TSMC и Synopsys берут на вооружение только что представленную библиотеку cuLitho. Инструмент встраивается в программное обеспечение по проектированию фотошаблонов, применяемых в производстве чипов, и многократно ускоряет работы по подготовке литографических фотомасок. Недели тяжелейших вычислительных нагрузок выполняются за 8 часов на кластере из GPU NVIDIA. Это путь в будущее полупроводниковой литографии, уверены в компании.

Пример современного фотошаблона (фотомаски). Источник изображений: Intel

В NVIDIA заявляют, что работа cuLitho на GPU обеспечивает скачок производительности до 40 раз по сравнению с текущим программным обеспечением. Если представить, что во всём мире фотомаски проектируют множество заводов и дизайн-центров, то это десятки миллиардов часов процессорной нагрузки в год. Это мегаватты и мегаватты энергии, от сжигания которых NVIDIA мечтает уберечь полупроводниковую индустрию.

По подсчётам компании, 500 блоков NVIDIA DGX H100 выполнят ту же работу, что и 40 тыс. центральных процессоров. Это не только снизит углеродный след, но и поможет ежедневно производить в 3–5 раз больше фотомасок используя в 9 раз меньше энергии по сравнению с текущими конфигурациями. Фотомаска, на изготовление которой требовалось две недели, теперь может быть обработана за одну ночь.

«Индустрия чипов является основой почти всех других отраслей в мире, — сказал Дженсен Хуанг (Jensen Huang), основатель и генеральный директор NVIDIA. — Поскольку литография находится на пределе физических возможностей, внедрение NVIDIA cuLitho и сотрудничество с нашими партнерами TSMC, ASML и Synopsys позволяет фабрикам увеличить производительность, снизить углеродный след и заложить основу для 2-нм и последующих технологий».

Как пояснили на пресс-конференции вице-президент группы передовых технологий NVIDIA Вивек Сингх (Vivek Singh), cuLitho будет работать не только на самой новейшей архитектуре NVIDIA Hopper, но также на более старых GPU компании, начиная с архитектуры Volta образца 2017 года.

Проектирование фотошаблонов давно перестало быть тривиальной задачей. Сегодня для каждого слоя чипа может потребоваться несколько десятков фотошаблонов и это не просто геометрически выверенный рисунок. Чтобы деталь на кремнии получилась как можно меньше и с чётко очерченными краями используются различные трюки со светом и проекцией, когда в игру вступает не только свет, но и тень, и искажения, и перекрёстные затемнения и много чего ещё. Фотошаблон стал искусством, которое перестало быть по плечу человеку.

Как уточняют в NVIDIA, компании ASML и Synopsys заняты интеграцией библиотеки cuLitho в своё программное обеспечение. Компания TSMС, как пояснил Дженсен Хуанг начнёт тестировать ПО на производственном оборудовании в июне этого года.

Насколько можно понять из выступления Хуанга, библиотека cuLitho пока не использует ИИ-алгоритмов. Но можно не сомневаться, что со временем ИИ в полный рост будет использоваться при подготовке чипов к производству. Машинное обучение уже используется при проектировании чипов, о чём некоторое время назад рассказали в компании Google. Компания NVIDIA предлагая индустрии библиотеку cuLitho делает несомненно благое дело. При этом она глубоко встраивает себя в цепочку производства и поставки чипов. И чем дальше, тем сильнее будет эта зависимость, как сегодня мир передовых чипов зависит только от одной компании — нидерландской ASML