Nvidia ha desarrollado una biblioteca de software para litografía computacional, que cree que mejorará enormemente los tiempos de desarrollo del diseño de chips y reducirá la cantidad de centros de datos en los que las fábricas de chips tienen que depender.
La biblioteca de software Nvidia cuLitho está siendo utilizada por TSMC, el fabricante de chips por contrato más grande del mundo, así como por la empresa de herramientas de diseño de chips Synopsys y el fabricante de equipos de fabricación de chips ASML.
La compañía cree que cuLitho habilitará chips con transistores y cables más pequeños de lo que ahora se puede lograr mientras acelera el tiempo de comercialización y mejora la eficiencia energética de los centros de datos que funcionan junto con las fábricas de semiconductores como parte del proceso de fabricación.
La litografía es el proceso de crear patrones diminutos en una oblea de silicio, esencialmente donde los diseños de chips creados en una computadora se imprimen físicamente en una pieza de silicio.
A medida que los transistores se han vuelto más pequeños, este proceso ha requerido cálculos cada vez más complejos para determinar cómo operar a una escala tan pequeña.
"Los cálculos se volvieron más complicados y requirieron más computadoras alojadas en centros de datos dedicados por completo a la litografía computacional", dijo el vicepresidente del Grupo de Tecnología Avanzada de Nvidia, Vivek Singh, en una conferencia de prensa a la que asistió DCD . "Estos centros de datos han estado creciendo a un ritmo más rápido que la Ley de Moore. Y es posible que pronto no haya suficientes computadoras en una fábrica para resolver este problema explosivo".
Singh agregó: "Si una fundición de silicio tiene tres centros de datos, necesitará 100 centros de datos para fines de esta década si continúa la tendencia de los últimos 15 años, eso no es factible. ¿Y qué pasa con la energía? 45 megavatios podrían estar bien, pero ¿45 gigavatios? Algo tiene que ceder".
Nvidia afirma que el cuLitho alimentado por GPU resuelve este enigma, al ofrecer un salto de rendimiento de hasta 40 veces más que la litografía actual, con 500 sistemas Nvidia DGX H100 capaces de lograr el trabajo de 40.000 sistemas de CPU.
Los fabricantes que utilizan cuLitho pueden producir de 3 a 5 veces más fotomáscaras (las plantillas para el diseño de un chip) por día, utilizando 9 veces menos energía que las configuraciones actuales. Una fotomáscara que requería dos semanas ahora se puede procesar durante la noche, dijo la compañía.
“La industria de los chips es la base de casi todas las demás industrias del mundo”, dijo Jensen Huang, fundador y director ejecutivo de Nvidia. “Con la litografía en los límites de la física, la introducción de cuLitho por parte de Nvidia y la colaboración con nuestros socios TSMC, ASML y Synopsys permite que las fábricas aumenten el rendimiento, reduzcan su huella de carbono y establezcan las bases para 2 nm y más”.
El Dr. CC Wei, CEO de TSMC, agregó: "Este desarrollo abre nuevas posibilidades para que TSMC implemente soluciones de litografía como la tecnología de litografía inversa y el aprendizaje profundo de manera más amplia en la fabricación de chips, lo que contribuye de manera importante a la continuación del escalado de semiconductores".