cuLitho: NVIDIA vuole velocizzare la produzione dei chip di 40 volte grazie alle GPU

NVIDIA ha annunciato una libreria software chiamata NVIDIA cuLitho, messa a punto in collaborazione con ASML, TSMC e Synopsys. La nuova libreria è destinata al mondo della fotolitografia, che possiamo sintetizzare come il processo di produzione dei chip. Secondo la società statunitense, NVIDIA cuLitho "permette di accelerare la progettazione e la produzione dei chip di prossima generazione, in quanto gli attuali processi di produzione si stanno avvicinando ai limiti della fisica".

NVIDIA ha sostanzialmente messo a punto una soluzione capace di efficientare la "litografia computazionale", ovvero la mole di calcoli necessari per creare fotomaschere per la produzione di chip. Un processo lungo e delicatissimo, molto esigente in termini di risorse: sono necessarie 89 maschere per creare la GPU NVIDIA GH100, in quanto servono esposizioni multiple per imprimere sui wafer in silicio i vari strati che compongono un progetto così complesso. Ed è qui che entrano in campo le GPU, capaci di eseguire più calcoli in parallelo rispetto alle tradizionali CPU.

Secondo la società, grazie a cuLitho è possibile usare 500 sistemi DGX H100 con 4.000 GPU Hopper per svolgere la stessa quantità di lavoro di 40.000 server basati su CPU tradizionali con risultati decisamente migliori: il compito viene terminato 40 volte più velocemente e usando 9 volte meno energia.

Ironicamente, ma nemmeno troppo, potremmo affermare che le GPU serviranno a produrre altre GPU. "Le Fab che usano cuLitho potrebbero produrre ogni giorno 3-5 volte più fotomaschere", recita una nota stampa. "Una fotomaschera che richiedeva due settimane ora può essere elaborata durante la notte", sottolinea la società.

A lungo termine, cuLitho consentirà di avere regole di progettazione migliori, una densità maggiore, rese più alte e una litografia basata sull'intelligenza artificiale. Velocizzando l'intero processo che porta un chip dalla "carta" all'effettiva produzione, i produttori di semiconduttori potranno produrre molto di più nelle Fab esistenti e, grazie anche alla costruzione di nuovi impianti, evitare che in futuro si ripresentino situazioni di shortage, ovvero di carenza di chip.

Con l'aumentare della complessità dei progetti, negli ultimi anni i tempi per mettere a punto le fotomaschere si sono tremendamente allungati. I processi produttivi futuri richiederanno calcoli ancora più dettagliati, quindi si rischia di trovarsi al palo.

Intervenire sul modo in cui operano le Fab "richiede spesso una revisione della correzione di prossimità ottica, od OPC, creando colli di bottiglia. cuLitho aiuta a rimuovere questi intoppi e rende possibili nuove soluzioni e tecniche innovative come maschere curvilinee, litografia EUV ad alta apertura numerica (High NA) e modellazione di fotoresist subatomici necessari per i nuovi processi tecnologici".

"L'industria dei chip è la base di quasi tutti gli altri settori del mondo", ha affermato Jensen Huang, fondatore e CEO di NVIDIA. "Con la litografia che si avvicina ai limiti della fisica, l'introduzione di cuLitho da parte di NVIDIA e la collaborazione con i nostri partner TSMC, ASML e Synopsys consente alle Fab di aumentare la produttività, ridurre la loro impronta di carbonio e gettare le basi per i 2 nanometri e oltre".