在行業接近物理極限之際，半導體行業領導者開始采用 NVIDIA 在計算光刻技術領域的突破成果

加利福尼亞州圣克拉拉 – GTC – 太平洋時間 2023 年 3 月 21 日 – NVIDIA 宣布推出一項將加速計算引入計算光刻技術領域的突破性成果。在當前生產工藝接近物理極限的情況下，這項突破使 ASML、TSMC 和 Synopsys 等半導體行業領導者能夠加快新一代芯片的設計和制造。

全球領先的代工廠 TSMC，以及電子設計自動化領域的領導者 Synopsys 正在將全新的 NVIDIA cuLitho 計算光刻技術軟件庫整合到最新一代 NVIDIA Hopper 架構 GPU 的軟件、制造工藝和系統中。設備制造商 ASML 正在 GPU 和 cuLitho 方面與 NVIDIA 展開合作，并正在計劃在其所有計算光刻軟件產品中加入對 GPU 的支持。

這一進展將使得未來的芯片能夠擁有比目前更小的晶體管和導線，同時加快產品上市時間，大幅提高為驅動制造流程而全天候運行的大型數據中心的能效。

NVIDIA 創始人兼首席執行官黃仁勛表示：“芯片行業是全球幾乎所有其他行業的基礎。光刻技術已臨近物理極限，NVIDIA cuLitho 的推出以及我們與 TSMC、ASML 和 Synopsys 的合作，使晶圓廠能夠提高產量、減少碳足跡并為 2 納米及更高工藝奠定基礎。”

cuLitho 在 GPU 上運行，其性能比當前光刻技術工藝（通常指在硅晶圓上繪制電路）提高了 40 倍，能夠為目前每年消耗數百億 CPU 小時的大規模計算工作負載提供加速。

憑借這項技術，500 個 NVIDIA DGX H100 系統即可完成原本需要 4 萬個 CPU 系統才能完成的工作，它們能夠同時運行計算光刻工藝的所有流程，助力降低耗電以及對環境的影響。

在短期內，使用 cuLitho 的晶圓廠每天的光掩模（芯片設計模板）產量可增加 3-5 倍，而耗電量可以比當前配置降低 9 倍。原本需要兩周時間才能完成的光掩模現在可以在一夜之間完成。

從長遠來看，cuLitho 將帶來更好的設計規則、更高的密度和產量以及 AI 驅動的光刻技術。

行業領導者的支持

NVIDIA 正在與行業領導者們共同推動這項新技術的迅速普及。

TSMC 首席執行官魏哲家表示：“cuLitho 團隊通過將昂貴的操作轉移到 GPU，在加速計算光刻方面取得了令人欽佩的進展。這項成果為 TSMC 在芯片制造中更大范圍地部署反演光刻技術、深度學習等光刻解決方案提供了新的可能性，為半導體行業規模的持續擴大做出了重要貢獻。”

ASML 首席執行官 Peter Wennink 表示：“我們計劃在所有計算光刻軟件產品中加入對 GPU 的支持。我們與 NVIDIA 在 GPU 和 cuLitho 上的合作預計會給計算光刻技術，乃至整個半導體行業的發展帶來巨大的益處。這一點在 High-NA EUV 光刻時代將變得尤為明顯。”

Synopsys 董事長兼首席執行官 Aart de Geus 表示：“計算光刻技術，尤其是光學鄰近修正（OPC）正在推動先進芯片計算工作負載的邊界。通過與 NVIDIA 合作，Synopsys OPC 軟件將在 cuLitho 平臺上運行，可將原本需要數周才能完成的工作大幅縮短到數天。這將繼續推動該行業取得驚人的進步。”

推動半導體行業的發展

近年來，由于增長的新節點晶體管數量以及更加嚴格的精度要求，半導體制造中的超大型工作負載所需的計算時間成本已經超過了摩爾定律。未來的節點需要更加詳細的計算，但不是所有計算都能適應當前平臺所提供的可用計算帶寬，這會減緩半導體行業的創新步伐。

一般情況下，晶圓廠在改變工藝時需要修改 OPC，因此會遇到瓶頸。cuLitho 不僅可以幫助突破這些瓶頸，還可以提供曲線式光掩模、High-NA EUV 光刻、亞原子光刻膠建模等新技術節點所需的新型解決方案和創新技術。

如要了解更多信息，請觀看黃仁勛的 GTC 2023 主題演講，并參加《加速計算光刻技術》專題演講（搜索會議代碼：[S52510])。

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