_ Nvidia abordează procesul de fabricare a cipurilor, pretinde că o viteză de 40 ori cu cuLitho
Mască Intel-Numai în scopuri ilustrative.Credit imagine: Intel
La GTC 2023, Nvidia și-a anunțat noua bibliotecă de software cuLitho pentru accelerarea unui blocaj critic în fluxul de lucru al producției de semiconductori.Noua bibliotecă accelerează litografia computațională, o tehnică folosită pentru a crea măști foto pentru producția de cipuri.Nvidia susține că noua sa abordare permite celor 500 de sisteme DGX H100 care folosesc 4.000 de GPU-uri Hopper să facă aceeași cantitate de muncă ca 40.000 de servere bazate pe CPU, dar să facă acest lucru de 40 de ori mai rapid și cu o putere de 9 ori mai mică.Nvidia susține că acest lucru reduce volumul de lucru al litografiei computaționale pentru a produce o mască foto de la câteva săptămâni la opt ore.
Liderii producției de cipuri TSMC, ASML și Synopsys s-au înscris cu toții pentru noua tehnologie, Synopys integrând-o deja în instrumentele sale de proiectare software.De-a lungul timpului, Nvidia se așteaptă ca noua abordare să permită o densitate și un randament mai mari ale cipului, reguli de design mai bune și litografie bazată pe inteligență artificială.
Oamenii de știință de la Nvidia au creat noi algoritmi care permit fluxurilor de lucru de litografie computațională din ce în ce mai complexe să se execute pe GPU-uri în paralel, prezentând o accelerare de 40 de ori folosind GPU-uri Hopper.Noii algoritmi sunt integrați într-o nouă bibliotecă de accelerare cuLitho care poate fi integrată în producătorii de măști' software de obicei o turnătorie sau un proiectant de cipuri.Biblioteca de accelerare cuLitho este compatibilă și cu GPU-urile Ampere și Volta, deși Hopper este cea mai rapidă soluție.
Credit imagine : Intel
Imprimarea caracteristicilor mici pe un cip începe cu o bucată de cuarț numită fotomască.Acest cuarț transparent are un model imprimat de design de cip și funcționează la fel ca un șablon-strălucirea unei lumini prin mască gravează designul pe plachetă, creând astfel miliardele de tranzistori 3D și structuri de fire care cuprind un cip modern.Fiecare design de cip necesită expuneri multiple pentru a construi design-ul cipului în straturi.Ca atare, numărul de măști foto utilizate în timpul procesului de fabricare a cipurilor variază în funcție de cip; poate depăși chiar și 100 de măști.De exemplu, Nvidia spune că sunt necesare 89 de măști pentru a crea H100, iar Intel citează '50+' măști folosite pentru cipurile sale de 14 nm.
Au apărut noi tehnici care permit acum gravarea unor caracteristici mai mici decât lungimea de undă a luminii folosite pentru a le crea.Cu toate acestea, scăderea continuă a caracteristicilor a condus la probleme cu difracția, care, în esență, "încețoșează”; designul care este imprimat pe silicon.Domeniul litografiei computaționale contracarează impactul difracției prin operații matematice complexe care optimizează aspectul măștii.Cu toate acestea, această sarcină devine din ce în ce mai intensă de calcul, deoarece caracteristicile se micșorează și mai mult, permițând astfel miliarde de tranzistori mai mulți per design.
Aceste probleme complexe necesită grupuri mari de computere, de multe ori numărând zeci de mii de servere Nvidia citează 40.000, care strâng numerele în paralel pe procesoare într-un volum de lucru care poate dura până la săptămâni pentru a procesa o singură masca foto cantitatea de timp.variază în funcție de complexitatea cipului — Intel spune că îi ia echipei sale cinci zile pentru a crea o singură mască.
Nvidia susține că numărul de servere necesare pentru a proiecta o mască modernă crește în același ritm cu Legea lui Moore, împingând astfel cerințele de server și cantitatea de putere necesară pentru a le opera într-un teritoriu nesustenabil.De fapt, cerințele incredibile de calcul pentru noua tehnologie a măștilor, cum ar fi Tehnologia litografiei inverse ILT, care folosește măști curbilinii inverse ILM, a împiedicat deja adoptarea acestor tehnici mai avansate.În plus, se preconizează că High-NA EUV și ILT vor crește de 10 ori cantitatea de procesare a datelor pentru măști în următorii ani.
Aici intervine cuLitho Nvidia, reducând volumul de lucru al litografiei computaționale la opt ore.Biblioteca cuLitho poate fi integrată în software-ul de litografie computațională care folosește tehnici ILT forme curbilinii sau Optical Proximity Correction OCP, care utilizează tehnici "Manhattan” și este deja integrată în Synopsys' unelte.TSMC și ASML adoptă, de asemenea, tehnologia.Având în vedere sensibilitatea acestor tipuri de software, controalele exporturilor din SUA vor guverna orice distribuire a software-ului în China și în alte regiuni supuse sancțiunilor.
Intel a folosit de multă vreme propriile instrumente software proprietare, dar trece încet la adoptarea instrumentelor standard din industrie, mai ales când începe să implementeze propriile operațiuni externe de turnătorie IDM 2.0.Ca atare, rămâne încă de văzut dacă alte mari fabrici, precum Intel și Samsung, vor adopta noul software pentru propriile instrumente interne.Oricum, suportul de la Synopsys, ASML și TSMC asigură adoptarea pe scară largă a bibliotecii cuLitho și a soluțiilor bazate pe GPU Nvidia cu producătorii de semiconductori de top în următorii ani.
Comentarii:
Adauga Comentariu