En GTC 2023, Nvidia anunci\u00f3 su nueva biblioteca de software cuLitho para acelerar un cuello de botella cr\u00edtico en el flujo de trabajo de fabricaci\u00f3n de semiconductores. La nueva biblioteca acelera la litograf\u00eda computacional, una t\u00e9cnica utilizada para crear fotom\u00e1scaras para la producci\u00f3n de chips. Nvidia afirma que su nuevo enfoque permite que los sistemas 500 DGX H100 con 4000 GPU Hopper realicen la misma cantidad de trabajo que 40 000 servidores basados \u200b\u200ben CPU, pero lo hacen 40 veces m\u00e1s r\u00e1pido y con 9 veces menos energ\u00eda. Nvidia afirma que esto reduce la carga de trabajo de litograf\u00eda computacional para producir una fotom\u00e1scara de varias semanas a ocho horas.<\/p>\n Los l\u00edderes de fabricaci\u00f3n de chips TSMC, ASML y Synopsys se han registrado para la nueva tecnolog\u00eda, y Synopys ya la est\u00e1 integrando en sus herramientas de dise\u00f1o de software. Con el tiempo, Nvidia espera que el nuevo enfoque permita una mayor densidad y rendimiento de chips, mejores reglas de dise\u00f1o y litograf\u00eda impulsada por IA.<\/p>\n Los cient\u00edficos de Nvidia crearon nuevos algoritmos que permiten que los flujos de trabajo de litograf\u00eda computacional cada vez m\u00e1s complejos se ejecuten en GPU en paralelo, exhibiendo una aceleraci\u00f3n de 40X utilizando GPU Hopper. Los nuevos algoritmos est\u00e1n integrados en una nueva biblioteca de aceleraci\u00f3n cuLitho que se puede integrar en el software de los fabricantes de m\u00e1scaras (normalmente, una fundici\u00f3n o un dise\u00f1ador de chips). La biblioteca de aceleraci\u00f3n cuLitho tambi\u00e9n es compatible con las GPU Ampere y Volta, aunque Hopper es la soluci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida. <\/p>\n La impresi\u00f3n de las peque\u00f1as caracter\u00edsticas en un chip comienza con un trozo de cuarzo llamado fotom\u00e1scara. Este cuarzo transparente tiene un patr\u00f3n impreso de un dise\u00f1o de chip y funciona de manera muy similar a una plantilla: brillar una luz a trav\u00e9s de la m\u00e1scara graba el dise\u00f1o en la oblea, creando as\u00ed los miles de millones de transistores 3D y estructuras de cables que componen un chip moderno. Cada dise\u00f1o de chip requiere m\u00faltiples exposiciones para construir el dise\u00f1o del chip en capas. Como tal, la cantidad de fotom\u00e1scaras utilizadas durante el proceso de fabricaci\u00f3n de chips var\u00eda seg\u00fan el chip; incluso puede superar las 100 m\u00e1scaras. Por ejemplo, Nvidia dice que se necesitan 89 m\u00e1scaras para crear el H100, e Intel cita m\u00e1scaras ’50+’ utilizadas para sus chips de 14 nm.<\/p>\n Han surgido nuevas t\u00e9cnicas que ahora permiten grabar caracter\u00edsticas m\u00e1s peque\u00f1as que la longitud de onda de la luz utilizada para crearlas. Sin embargo, la reducci\u00f3n continua de las caracter\u00edsticas ha provocado problemas con la difracci\u00f3n, que esencialmente \u00abborra\u00bb el dise\u00f1o que se est\u00e1 imprimiendo en el silicio. El campo de la litograf\u00eda computacional contrarresta el impacto de la difracci\u00f3n a trav\u00e9s de operaciones matem\u00e1ticas complejas que optimizan el dise\u00f1o de la m\u00e1scara. Sin embargo, esta tarea se est\u00e1 volviendo cada vez m\u00e1s intensiva en computaci\u00f3n a medida que las caracter\u00edsticas se reducen a\u00fan m\u00e1s, lo que permite miles de millones m\u00e1s de transistores por dise\u00f1o.<\/p>\n Estos problemas complejos requieren grandes grupos de computadoras, a menudo con decenas de miles de servidores (Nvidia cita 40 000), que analizan los n\u00fameros en paralelo en las CPU en una carga de trabajo que puede tardar hasta semanas en procesar una sola fotom\u00e1scara (la cantidad de tiempo var\u00eda seg\u00fan la complejidad del chip: Intel dice que su equipo tarda cinco d\u00edas en crear una sola m\u00e1scara).<\/p>\n Nvidia sostiene que la cantidad de servidores necesarios para dise\u00f1ar una m\u00e1scara moderna est\u00e1 aumentando al mismo ritmo que la Ley de Moore, lo que lleva los requisitos del servidor y la cantidad de energ\u00eda necesaria para operarlos a un territorio insostenible. De hecho, los incre\u00edbles requisitos inform\u00e1ticos para la nueva tecnolog\u00eda de m\u00e1scaras, como la tecnolog\u00eda de litograf\u00eda inversa (ILT), que utiliza m\u00e1scaras curvil\u00edneas inversas (ILM), ya han obstaculizado la adopci\u00f3n de estas t\u00e9cnicas m\u00e1s avanzadas. Adem\u00e1s, se espera que High-NA EUV e ILT aumenten 10 veces la cantidad de procesamiento de datos para m\u00e1scaras en los pr\u00f3ximos a\u00f1os.<\/p>\n Ah\u00ed es donde interviene cuLitho de Nvidia, reduciendo la carga de trabajo de litograf\u00eda computacional a ocho horas. La biblioteca cuLitho se puede integrar en el software de litograf\u00eda computacional que aprovecha las t\u00e9cnicas de ILT (formas curvil\u00edneas) o correcci\u00f3n \u00f3ptica de proximidad (OCP, que utiliza formas ‘Manhattan’), y ya est\u00e1 integrado en las herramientas de Synopsys. TSMC y ASML tambi\u00e9n est\u00e1n adoptando la tecnolog\u00eda. Dada la sensibilidad de este tipo de software, los controles de exportaci\u00f3n de EE. UU. regir\u00e1n cualquier distribuci\u00f3n del software a China y otras regiones sujetas a sanciones.<\/p>\n Intel ha utilizado durante mucho tiempo sus propias herramientas de software patentadas, pero est\u00e1 cambiando lentamente a la adopci\u00f3n de herramientas est\u00e1ndar de la industria, particularmente a medida que comienza a implementar sus propias operaciones de fundici\u00f3n IDM 2.0 externas. Como tal, a\u00fan est\u00e1 por verse si otras grandes f\u00e1bricas, como Intel y Samsung, adoptar\u00e1n el nuevo software para sus propias herramientas internas. Independientemente, el soporte de Synopsys, ASML y TSMC asegura una amplia aceptaci\u00f3n de la biblioteca cuLitho y las soluciones basadas en GPU de Nvidia con los principales fabricantes de semiconductores en los pr\u00f3ximos a\u00f1os. <\/p>\n![\"Mascarilla\"](\"https:\/\/vanilla.futurecdn.net\/tomshardware\/media\/img\/missing-image.svg\")
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