NVIDIA、ASML、TSMC与Synopsys为新一代芯片制造奠定基础

在行业接近物理极限之际，半导体行业领导者开始采用NVIDIA在计算光刻技术领域的突破成果

NVIDIA宣布推出一项将加速计算引入计算光刻技术领域的突破性成果。在当前生产工艺接近物理极限的情况下，这项突破使ASML、TSMC和Synopsys等半导体行业领导者能够加快新一代芯片的设计和制造。

全球领先的代工厂TSMC，以及电子设计自动化领域的领导者Synopsys正在将全新的NVIDIA cuLitho计算光刻技术软件库整合到最新一代NVIDIA Hopper 架构GPU的软件、制造工艺和系统中。设备制造商 ASML正在GPU和cuLitho方面与NVIDIA展开合作，并正在计划在其所有计算光刻软件产品中加入对GPU的支持。

这一进展将使得未来的芯片能够拥有比目前更小的晶体管和导线，同时加快产品上市时间，大幅提高为驱动制造流程而全天候运行的大型数据中心的能效。

NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋表示：“芯片行业是全球几乎所有其他行业的基础。光刻技术已临近物理极限，NVIDIA cuLitho的推出以及我们与 TSMC、ASML 和 Synopsys的合作，使晶圆厂能够提高产量、减少碳足迹并为2纳米及更高工艺奠定基础。”

cuLitho在GPU上运行，其性能比当前光刻技术工艺（通常指在硅晶圆上绘制电路）提高了40倍，能够为目前每年消耗数百亿CPU小时的大规模计算工作负载提供加速。

凭借这项技术，500个NVIDIA DGX H100系统即可完成原本需要4万个CPU系统才能完成的工作，它们能够同时运行计算光刻工艺的所有流程，助力降低耗电以及对环境的影响。

在短期内，使用cuLitho的晶圆厂每天的光掩模（芯片设计模板）产量可增加3-5倍，而耗电量可以比当前配置降低9倍。原本需要两周时间才能完成的光掩模现在可以在一夜之间完成。

从长远来看，cuLitho将带来更好的设计规则、更高的密度和产量以及AI驱动的光刻技术。

行业领导者的支持

NVIDIA正在与行业领导者们共同推动这项新技术的迅速普及。

TSMC首席执行官魏哲家表示：“cuLitho 团队通过将昂贵的操作转移到 GPU，在加速计算光刻方面取得了令人钦佩的进展。这项成果为TSMC在芯片制造中更大范围地部署反演光刻技术、 学习等光刻解决方案提供了新的可能性，为半导体行业规模的持续扩大做出了重要贡献。”

ASML首席执行官Peter Wennink表示：“我们计划在所有计算光刻软件产品中加入对GPU的支持。我们与NVIDIA在GPU和cuLitho上的合作预计会给计算光刻技术，乃至整个半导体行业的发展带来巨大的益处。这一点在High-NA EUV光刻时代将变得尤为明显。”

Synopsys董事长兼首席执行官Aart de Geus表示：“计算光刻技术，尤其是光学邻近修正（OPC）正在推动先进芯片计算工作负载的边界。通过与NVIDIA合作，Synopsys OPC软件将在cuLitho平台上运行，可将原本需要数周才能完成的工作大幅缩短到数天。这将继续推动该行业取得惊人的进步。”

推动半导体行业的发展

近年来，由于增长的新节点晶体管数量以及更加严格的精度要求，半导体制造中的超大型工作负载所需的计算时间成本已经超过了摩尔定律。未来的节点需要更加详细的计算，但不是所有计算都能适应当前平台所提供的可用计算带宽，这会减缓半导体行业的创新步伐。

一般情况下，晶圆厂在改变工艺时需要修改OPC，因此会遇到瓶颈。cuLitho不仅可以帮助突破这些瓶颈，还可以提供曲线式光掩模、High-NA EUV 光刻、亚原子光刻胶建模等新技术节点所需的新型解决方案和创新技术。

如要了解更多信息，请观看黄仁勋的GTC 2023主题演讲，并参加《加速计算光刻技术》专题演讲。

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