As placas de vídeo Nvidia permitirão que a TSMC acelere drasticamente a criação de chips de nova geração

O maior fabricante contratado de semicondutores do mundo, TSMC, começará a usar ativamente a plataforma de litografia computacional Nvidia cuLitho na produção – isso ajudará a acelerar o lançamento do produto e ampliar os limites físicos para chips avançados de próxima geração, disse a Nvidia.

Fonte da imagem: tsmc.com

A litografia computacional é uma etapa crítica na fabricação de chips, necessária ao migrar projetos de circuitos eletrônicos para silício. Este processo requer cálculos complexos: física eletromagnética, fotoquímica, geometria computacional, otimização iterativa e computação distribuída. A fabricação de semicondutores utiliza centros de dados para realizar esses cálculos, mas esta etapa ainda continua sendo um gargalo na introdução de novos processos e arquiteturas de computadores no mercado.

A litografia computacional é a carga de trabalho que mais consome recursos em todo o processo de projeto e fabricação de semicondutores. Um conjunto típico de máscaras para imprimir um chip pode levar 30 milhões ou mais de horas de CPU. Mas 350 sistemas baseados em aceleradores Nvidia H100 podem substituir 40.000 sistemas de CPU – ajudando a reduzir o tempo de produção, o custo, o espaço e o consumo de energia. A Nvidia disse anteriormente que seu sistema pode lidar com trabalhos que antes demoravam duas semanas em uma noite. A biblioteca cuLitho da Nvidia é responsável pela implantação da computação acelerada no campo da litografia computacional. No caso da TSMC, ajudará a acelerar o desenvolvimento de componentes semicondutores avançados.

A Nvidia também desenvolveu métodos para aplicar inteligência artificial generativa à plataforma cuLitho, que fornece uma aceleração adicional de 2x no desempenho do sistema. A IA generativa ajuda a criar uma máscara inversa quase perfeita que leva em conta a difração de luz na litografia computacional; a computação acelerada e a IA também são responsáveis ​​pela correção óptica de proximidade (OPC). Juntos, eles tornam possível modelar a física com mais precisão e implementar métodos matemáticos que antes eram considerados extremamente intensivos em recursos. Como resultado, o tempo necessário para criar cada máscara na fábrica é radicalmente reduzido, o que significa que o tempo do ciclo de desenvolvimento de uma nova unidade tecnológica também é reduzido.

Cálculos que antes eram impraticáveis ​​também são possíveis. As técnicas de litografia inversa têm sido descritas na literatura científica há duas décadas, mas a sua implementação precisa em escala completa de chip foi amplamente descartada porque os cálculos associados demoram muito tempo. A Nvidia cuLitho ajuda a resolver esse problema – fábricas avançadas poderão usá-lo para criar chips poderosos de próxima geração.