，英偉達與臺積電、ASML 和新思科技攜手合作，經(jīng)歷四年開發(fā)，英偉達終于完成全新的 AI 加速技術(shù) cuLitho。據(jù)介紹，CuLitho 可以將下一代芯片計算光刻度提高 40 倍以上，使得 2nm 及更先進芯片的制造成為可能。

cuLitho 是一個用于運算式微影函數(shù)庫，將可縮短先進制程芯片的光罩時程、拉升良率并大幅減低晶圓制造所需的能耗。

據(jù)臺灣聯(lián)合報，臺積電將在今年 6 月對 cuLitho 進行生產(chǎn)資格認證，并完成 2nm 試產(chǎn)，用于提升 2 納米制程良率，并縮短量產(chǎn)時程。

據(jù)介紹，用于計算光刻的全新 NVIDIA cuLitho 軟件庫已經(jīng)被臺積電和新思科技集成到其最新一代 NVIDIA Hopper 架構(gòu) GPU 的軟件、制造流程和系統(tǒng)中，而設(shè)備制造商 ASML 則在 GPU 和 cuLitho 方面與 NVIDIA 密切合作，并計劃將對 GPU 的支持集成到其所有的計算光刻軟件產(chǎn)品中。

NVIDIA 黃仁勛表示，“芯片行業(yè)是世界上幾乎所有其他行業(yè)的基礎(chǔ)，隨著光刻技術(shù)達到物理極限，NVIDIA 推出 cuLitho 并與我們的合作伙伴 TSMC、ASML 和 Synopsys 合作，使晶圓廠能夠提高產(chǎn)量、減少碳足跡并為 2nm 及更高工藝奠定基礎(chǔ)?！?/p>

英偉達表示，相比目前的光刻技術(shù) —— 在硅片上刻蝕圖案的過程 ——cuLitho 可帶來 40 倍的性能飛躍，大大加了速那種“每年消耗數(shù)百億 CPU 小時”的大規(guī)模計算工作。

據(jù)悉，它可以用500 個 NVIDIA DGX H100 系統(tǒng)實現(xiàn)原本 40000 個 CPU 系統(tǒng)才能完成的工作，并行運行計算光刻過程的所有部分，從而有助于減少電能需求和潛在的環(huán)境影響。

“計算光刻是芯片設(shè)計和制造領(lǐng)域中最大的計算工作負載，每年消耗數(shù)百億 CPU 小時。大型數(shù)據(jù)中心 24x7 全天候運行，以便創(chuàng)建用于光刻系統(tǒng)的掩膜板。這些數(shù)據(jù)中心是芯片制造商每年投資近 2000 億美元的資本支出的一部分?！秉S仁勛表示，cuLitho 能夠?qū)⒂嬎愎饪痰乃俣忍岣叩皆瓉淼?40 倍。舉例來說，英偉達 H100 GPU 的制造需要 89 塊掩膜板，在 CPU 上運行時，處理單個掩膜板需要兩周時間，而在 GPU 上運行 cuLitho 只需 8 小時。

據(jù)介紹，臺積電可通過在 500 個 DGX H100 系統(tǒng)上使用 cuLitho 加速，將功率從 35MW 降至 5MW，替代此前用于計算光刻的 40000 臺 CPU 服務(wù)器。使用 cuLitho 的晶圓廠每天可以生產(chǎn) 3-5 倍多的掩模，但僅需要當前配置電力的 1/9。

當然，cuLitho 加速庫雖然也可以與 Ampere 和 Volta GPU 兼容，但 Hopper 才是目前最快的解決方案。

根據(jù)IT之家此前報道，臺積電在竹科寶山二期興建 Fab 20 超大型晶圓廠將會用作 2nm 生產(chǎn)基地，并成為 2nm 重鎮(zhèn)，F(xiàn)ab20 廠區(qū)第一期預(yù)計將會在 2024 年開始風(fēng)險試產(chǎn)，2025 年開始量產(chǎn)，同時第二期目前正在興建中，預(yù)期將在第一期量產(chǎn)后逐步開始進入風(fēng)險性試產(chǎn)及量產(chǎn)。

根據(jù)四家半導(dǎo)體大廠的合作計劃，這項技術(shù)的進步將使得芯片上可以用比現(xiàn)在更精細的線路，同時加快上市時間，且提高為推動制程而全日運作的大規(guī)模資料中心的能源使用效率。

臺積電總裁魏哲家表示，cuLitho 團隊將曠日費時的作業(yè)交由 GPU 來執(zhí)行，在加快運算式微影技術(shù)方面獲重大進展。此發(fā)展為臺積電在芯片制造中更大范圍地部署反向微影技術(shù)和深度學(xué)習(xí)等微影技術(shù)解決方案帶來可能性，為半導(dǎo)體微縮的持續(xù)提供重要貢獻。