NVIDIA cuLitho
加速计算光刻
NVIDIA cuLitho 是一个针对 GPU 加速计算光刻和半导体制造流程优化工具和算法的库，与基于 CPU 的方法相比，可大幅提升加速计算光刻和半导体制造流程的效率。
制造计算机芯片需要一个名为计算光刻的关键步骤，这是一种复杂的计算，涉及电磁学、光化学、计算几何学、迭代优化和分布式计算。
这一计算光刻步骤已成为半导体生产中的大型计算工作负载之一，需要大规模数据中心，而且硅芯片的微型化演变过程会随着时间的推移使计算需求呈指数级增长。
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挑战
随着晶体级尺寸越来越小，光学漫反射的影响必须得到补偿，因此需要采用光学接近校正 (OPC) 或反印刷技术 (ILT) 主动处理光刻膜图案，以便准确扫描晶圆。这需要先进的计算光刻技术和提高计算效率。各行各业都需要加速各种工作负载，以便节省能源并做更多事情。
优势
加速库是加速计算的核心。 NVIDIA cuLitho 是一个针对纳米级计算光刻面临的新挑战而设计的库。借助 GPU，它可将反向光刻加速 40 倍，帮助创造新的解决方案，使未来半导体技术更便宜、更可预测。它引入了新的创新，并利用了数十年的 CUDA® 基础架构投资。
性能
更快的反向光刻技术 (ILT) 可将性能提升 40 倍，从而更快地生成准确的光刻膜。
生产力
以前需要两周才能处理的摄影膜现在可以在一夜之间完成处理。
每天可生成 3 到 5 倍的口罩。
节省成本
运行 cuLitho 的 500 个 NVIDIA Hopper™ GPU 系统可以代替 40，000 个 CPU 系统完成工作。功率仅为 1/9，占用空间仅为 1/8、
未来的硅晶圆扩展
借助更快的 OPC，新的光刻技术创新可以解决下一代半导体的微型化，包括下分子建模、曲线 OPC 和高数值孔径极端紫外 (高 NA EUV) 光刻。
协作者
半导体和电子设计自动化 (EDA) 行业领导者正在利用 NVIDIA cuLitho 推动芯片级别的扩展，并帮助其终端用户降低成本并加速技术进步。
“我们计划在所有计算光刻软件产品中集成 GPU 支持。我们与 NVIDIA 在 GPU 和 cuLitho 方面的合作将为计算光刻带来巨大优势，从而促进半导体扩展。在高 NA EUV 沉淀技术时代，这一点尤为重要。”
– ASML 首席执行官 Peter Wennink
“Synopsys Proteus Mask Synthesis 软件产品已经过二十多年的生产验证，可用于加速计算光刻，这是半导体制造领域非常苛刻的工作负载。随着迁移到高级节点，计算光刻的复杂性和计算成本大幅增加。我们与 TSMC 和 NVIDIA 的合作对于实现纳米级扩展至关重要，因为我们致力于开发先进技术，通过加速计算的强大功能大幅缩短周转时间。”
– Synopsys 总裁兼首席执行官 Sassine Ghazi
“我们与 NVIDIA 合作将 GPU 加速计算集成到 TSMC 工作流程中，这为我们带来了巨大的性能飞跃、显著的吞吐量提升、缩短的周期时间和降低的功耗要求。我们正在利用这种计算光刻技术，将 NVIDIA cuLitho 引入 TSMC 生产，以推动半导体扩展的关键组件”
– C.C。博士 TSMC 首席执行官
新闻稿
阅读 2023 年新闻稿
NVIDIA 、ASML、TSMC 和 Synopsys 携手合作，采用 NVIDIA 的突破性计算光刻技术，推动下一代芯片制造的发展，进而推动整个行业的物理极限。
阅读 2024 年新闻稿
NVIDIA 将人工智能引入计算光刻，集成合作伙伴借助 cuLitho 进入生产阶段。