Производство современных полупроводниковых чипов – процесс очень сложный. Он включает в себя тысячи разных этапов, прежде чем кусок поликристаллического кремния превратится в CPU или GPU. Совсем недавно нам представилась возможность посетить IDC и Intel Fab 28 в Израиле, о чем мы написали репортаж.
Ключевым компонентом при производстве полупроводникового чипа является экспонирование. Здесь используется фотолитографическая маска или трафарет, через которую проходит ультрафиолет, чтобы сформировать на подложке нужные структуры.
Звучит вроде бы просто, но на самом деле все гораздо сложнее. Производство фотолитографических масок – сам по себе процесс не тривиальный, так как здесь необходимо обходить физические ограничения, такие как дифракция, которые приводят к преломлению света. В результате при проецировании через маску получается размытие, которое пытаются устранить с помощью вычислительной литографии. То есть маски создают таким образом, чтобы они учитывали дифракцию и другие эффекты, компенсируя их.
Подобные коррекции уже учитываются при производстве масок в виде технологий Optical Proximity Correction (OPC) и Inverse Lithography Technology (ILT). Как указывает NVIDIA, для производства GH100 GPU на мощностях TSMC используются 81 такая маска. На соответствующие вычисления для создания маски уходит до двух недель.
И здесь на помощь приходит библиотека NVIDIA cuLitho. Алгоритмы ускоряются с помощью GPU, поэтому на расчет фотолитографических масок уходит намного меньше времени. На 500 системах DGX-H100, которые в сумме содержат 4.000 ускорителей H100, расчет маски выполняется за ночь. При этом можно экономить не только время и энергию, но также и место в дата-центрах. Хотя место – не такой важный параметр в данном случае. Время намного важнее.
Конечно, NVIDIA заинтересована в разработке подобных библиотек. Компания тесно сотрудничает с TSMC и другими производителями чипов, поскольку не имеет собственных мощностей. За производство отвечают TSMC или Samsung, при этом NVIDIA вносит изменения в техпроцессы «под себя».
От разработки cuLitho выигрывает не только NVIDIA, но и TSMC в целом, поскольку технологию можно предлагать другим производителям чипов. Например, партнерами проекта являются ASML и Synopsys.
Подписывайтесь на группу Hardwareluxx ВКонтакте и на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).