台积电与NVIDIA用cuLitho和AI革新芯片制造

作为半导体制造行业的领导者，台积电宣布将使用NVIDIA的cuLitho计算光刻平台进入生产阶段。根据NVIDIA博客，这一战略合作旨在加速高级半导体芯片的制造。

计算光刻的作用

计算光刻是将电路转移到硅晶片上的关键过程，涉及复杂的计算，包括电磁物理学、光化学和分布式计算。由于其计算密集型的性质，这一步骤往往成为瓶颈，需要庞大数据中心并每年消耗数十亿个CPU小时。典型的芯片掩膜集可能需要超过3000万CPU小时，使其成为一个昂贵且耗时的过程。

NVIDIA cuLitho的进步

NVIDIA的cuLitho平台为这一过程引入了加速计算，350个基于NVIDIA H100 Tensor Core GPU的系统可以替代40,000个CPU系统。这一进步显著降低了生产时间、成本和资源消耗，使台积电能够突破当前半导体制造能力的极限。

台积电首席执行官魏哲家博士强调，GPU加速计算的整合在性能上取得了重大飞跃，提高了吞吐量，并减少了周期时间和功耗。今年早些时候在GTC会议上讨论了这一发展。

生成式AI增强

除了加速计算，NVIDIA还在cuLitho平台中集成了生成式AI。这一集成通过在光刻邻近效应校正过程中提供2倍加速来增强掩膜的创建。生成式AI有助于产生几近完美的逆掩膜，考虑到光衍射，并加快了以传统方法进行的过程。

加速计算和AI的结合正在改变半导体光刻领域。过去三十年来，该领域鲜有快速变化的情况。这些技术实现了更准确的复杂数学技术的模拟和实现，之前受制于资源限制。

对半导体行业的影响

计算光刻的显著加速加快了每个掩膜在制造过程中的开发，减少了新技术节点的总周期时间。有了cuLitho，像反向光刻这样的技术过去由于时间限制而不可行，但现在是可行的，为新一代强大的半导体铺平了道路。

台积电和NVIDIA之间的这一合作标志着半导体制造的一个重要时刻，展示了将尖端计算与AI结合以推动技术进步的潜力。