Nvidia, ASML, TSMC e Synopsys criam bases para fabricação de chips de próxima geração

A Nvidia anuncia uma inovação que traz computação acelerada para o campo da litografia computacional, permitindo que líderes em semicondutores como a ASML, a TSMC e a Synopsys, acelerem o projeto e a fabricação de chips de próxima geração, conforme os processos de produção atuais se aproximam dos limites do que a física torna possível.

A nova biblioteca de software Nvidia cuLitho para litografia computacional está sendo integrada pela TSMC, a principal fundição do mundo, bem como pela Synopsys, que atua em automação de design eletrônico, a seus sistemas, processos de fabricação e softwares para a última geração de GPUs da arquitetura Nvidia Hopper. A fabricante de equipamentos ASML está trabalhando diretamente com a Nvidia em GPUs e na cuLitho, planejando integrar o suporte para GPUs em todos os seus produtos de software de litografia computacional.

O avanço vai possibilitar chips com fios e transistores menores do que o que se consegue hoje, ao mesmo tempo que vai acelerar o tempo de colocação no mercado e aumentar a eficiência energética dos massivos data centers que funcionam 24×7 para conduzir o processo de fabricação.

“O setor de chips é a base de praticamente todos os setores do mundo”, diz Jensen Huang, fundador e CEO da Nvidia. “Com a litografia chegando aos limites da física, a introdução da cuLitho pela Nvidia e a colaboração com nossos parceiros TSMC, ASML e Synopsys permitem que as fábricas aumentem a produção, reduzam suas pegadas de carbono e estabeleçam as bases para o 2nm e além.”

Executada em GPUs, a cuLitho proporciona um salto no desempenho de até 40 vezes além da litografia atual – o processo de criar padrões em um wafer de silício – acelerando as massivas cargas de trabalho computacionais que atualmente consomem dezenas de bilhões de horas de CPUs todos os anos.

Ela permite que 500 sistemas Nvidia DGX H100 alcancem o trabalho de 40.000 sistemas de CPU, executando todas as partes do processo de litografia computacional em paralelo e ajudando a reduzir as necessidades de energia e um possível impacto ambiental.

No curto prazo, as fábricas que usam a cuLitho poderiam ajudar a produzir de três a cinco vezes mais fotomáscaras todos os dias – os moldes para o design de um chip – usando nove vezes menos energia do que as configurações atuais. Uma fotomáscara que precisava de duas semanas, agora pode ser processada da noite para o dia.

No longo prazo, a cuLitho vai possibilitar melhores regras de design, maior densidade, rendimentos mais elevados e litografia alimentada por IA.

Suporte dos líderes do setor
A Nvidia está trabalhando com os principais parceiros para facilitar a rápida adoção dessas novas tecnologias.

“A equipe da cuLitho tem feito um progresso admirável na aceleração da litografia computacional ao transferir as operações mais caras para a GPU”, afirma C.C. Wei, CEO da TSMC. “Esse desenvolvimento abre novas possibilidades para a TSMC implantar mais amplamente soluções de litografia, como a tecnologia de litografia inversa e o Deep Learning, na fabricação de chips, fazendo importantes contribuições para a continuação da escala de semicondutores.”

“Estamos planejando integrar o suporte para GPUs em todos os nossos produtos de software de litografia computacional”, declara Peter Wennink, CEO da ASML. “Nossa colaboração com a Nvidia em GPUs e na cuLitho deve resultar em um enorme benefício para a litografia computacional e, portanto, para a escala de semicondutores. Isso será especialmente válido na era da litografia ultravioleta extrema de alto NA.”

“A litografia computacional, especificamente a correção de proximidade óptica, ou OPC, está ampliando os limites das cargas de trabalho de computação para os chips mais avançados”, conta Aart de Geus, presidente e CEO da Synopsys. “Ao colaborarmos com nossa parceira Nvidia para execução do software Synopsys OPC na plataforma cuLitho, aceleramos imensamente o desempenho de semanas para dias! A união de nossas duas empresas líderes continua a forçar avanços incríveis no setor.”

Viabilizando a escala de semicondutores
O custo do tempo de computação necessário para as maiores cargas de trabalho na semimanufatura vem superando a lei de Moore nos últimos anos, devido ao maior número de transistores em nós mais recentes e aos requisitos de precisão mais rigorosos.

“Essa novidade, que já conta com a parceria de grandes marcas, trará diversos benefícios para o setor de tecnologia já que área de chips é uma das principais desta área e tem grande relevância para a criação de novas inovações”, afirma Marcio Aguiar, diretor da divisão Enterprise da Nvidia para América Latina.

Os nós futuros requerem cálculos mais detalhados, e nem todos conseguem se ajustar de maneira viável à largura de banda computacional disponível fornecida pelas plataformas atuais, o que desacelera o ritmo da inovação em semicondutores. Geralmente, uma mudança nos processos das fábricas requer uma revisão de OPC, o que cria gargalos. A cuLitho não apenas ajuda a eliminar esses gargalos, como também possibilita soluções e técnicas inovadoras como máscaras curvilíneas, litografia EUV de alto NA e modelos subatômicos fotorresistentes, necessários para novos nós de tecnologia.

Para saber mais, assista participe da sessão de conferência “Accelerating Computational Lithography” (Acelerando a litografia computacional), apresentada por Vivek K. Singh, arquiteto da NVIDIA cuLitho. A inscrição no GTC é gratuita.

Serviço
www.nvidia.com/pt-br