英偉達(dá)GPU打入芯片制造領(lǐng)域，cuLitho讓光刻性能提升40倍！黃仁勛：我們正處在AI的iPhone時(shí)刻

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）3月21日晚間，英偉達(dá)CEO黃仁勛在2023年GTC開發(fā)者大會(huì)上發(fā)表了主題演講，介紹了英偉達(dá)在AI領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

其中有兩點(diǎn)最為引人矚目，一是英偉達(dá)宣布了一項(xiàng)突破性技術(shù)——NVIDIA cuLitho計(jì)算光刻庫，它將加速計(jì)算帶入計(jì)算光刻領(lǐng)域，使ASML、TSMC和Synopsys等半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者能夠加速下一代芯片的設(shè)計(jì)和制造。

二是專為ChatGPT打造的H100 NVLINK，以及為賦能生成式AI發(fā)布的NVIDIA AI Foundations云服務(wù)系列。黃仁勛認(rèn)為“我們正處于AI的iPhone時(shí)刻”。他說：“初創(chuàng)公司正在競相打造顛覆性產(chǎn)品和商業(yè)模式，科技巨頭也在尋求突破。”

計(jì)算光刻庫cuLitho將光刻技術(shù)提高40倍

光刻工藝過程可以用光學(xué)和化學(xué)模型，借助數(shù)學(xué)公式來描述。光照射在掩模上發(fā)生衍射，衍射級被投影透鏡收集并會(huì)聚在光刻膠表面，這一成像過程是一個(gè)光學(xué)過程；投影在光刻膠上的圖像激發(fā)光化學(xué)反應(yīng)，烘烤后導(dǎo)致光刻膠局部可溶于顯影液，這是化學(xué)過程。

計(jì)算光刻就是使用計(jì)算機(jī)來模擬、仿真這些光學(xué)和化學(xué)過程，從理論上探索增大光刻分辨率和工藝窗口的途徑，指導(dǎo)工藝參數(shù)的優(yōu)化。

計(jì)算光刻是提高光刻分辨率、推動(dòng)芯片制造達(dá)到2nm及更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵手段。英偉達(dá)表示，這一進(jìn)展將使芯片擁有比現(xiàn)在更小的晶體管和電線，同時(shí)加快上市時(shí)間，并提高全天候運(yùn)行的大型數(shù)據(jù)中心的能源效率，以推動(dòng)制造過程。

具體來看，NVIDIA cuLitho計(jì)算光刻庫有哪些優(yōu)勢？在GPU上運(yùn)行時(shí)，cuLitho的性能比目前的光刻技術(shù)提高了40倍。

據(jù)黃仁勛介紹，英偉達(dá)的H100需要89塊掩膜板，如果用CPU進(jìn)行處理的話，每個(gè)掩膜板都需要消耗兩周的時(shí)間，而如果在GPU上運(yùn)行cuLitho，則只需8個(gè)小時(shí)即可處理完一個(gè)掩膜板。

它使500個(gè)NVIDIA DGX H100系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)40000個(gè)CPU系統(tǒng)的工作，運(yùn)行所有部件并行計(jì)算光刻工藝，有助于減少電力需求和潛在環(huán)境影響。

在短期內(nèi)，使用cuLitho的晶圓廠可以每天生產(chǎn)3-5倍以上的光掩模，芯片設(shè)計(jì)模板使用的功率比當(dāng)前配置低9倍。之前一個(gè)光掩模所需的兩周時(shí)間現(xiàn)在可以在一夜之間處理。從長遠(yuǎn)來看，cuLitho將提供更好的設(shè)計(jì)規(guī)則、更高的密度、更高的產(chǎn)量和人工智能光刻技術(shù)。

NVIDIA正在與主要合作伙伴合作，以推動(dòng)這些新技術(shù)的快速采用。黃仁勛并預(yù)告臺(tái)積電將把這套AI系統(tǒng)，在今年6月導(dǎo)入2納米試產(chǎn)，用于提升2納米制程良率，并縮短量產(chǎn)時(shí)程。

臺(tái)積電CEO魏哲家表示，這一發(fā)展為TSMC在芯片制造中更廣泛地部署光刻技術(shù)和深度學(xué)習(xí)等光刻解決方案提供了新的可能性，為半導(dǎo)體擴(kuò)展的延續(xù)做出了重要貢獻(xiàn)。

ASML首席執(zhí)行官Peter Wennink表示，正計(jì)劃將其集成到所有的計(jì)算光刻軟件中，ASML與NVIDIA在GPU和cuLitho方面的合作，應(yīng)該會(huì)給計(jì)算光刻帶來巨大的好處，從而給半導(dǎo)體帶來巨大的益處縮放比例，在高NA極紫外光刻的時(shí)代尤其如此。

Synopsys董事長兼首席執(zhí)行官Aart de Geus表示，計(jì)算光刻，特別是光學(xué)鄰近校正（OPC），正在突破界限，與NVIDIA合作，在cuLitho平臺(tái)上運(yùn)行Synopsys OPC軟件，我們將性能從幾周大幅提高到幾天。

專為ChatGPT打造的H100 NVLINK

NVIDIA技術(shù)是AI的基礎(chǔ)，黃仁勛講述了NVIDIA如何在生成式AI變革初期就已參與進(jìn)來。早在2016年，他就向OpenAl親手交付了第一臺(tái)NVIDIADGX AI超級計(jì)算機(jī)一支持ChatGPT的大型語言模型突破背后的引擎。

去年年底推出的ChatGPT幾乎在一夜之間爆火，吸引了超過1億用戶，成為有史以來增長最快的應(yīng)用。黃仁勛認(rèn)為“我們正處于Al的iPhone時(shí)刻”。在GTC大會(huì)上，他還宣布了專為ChatGPT設(shè)計(jì)的推理GPU（圖形處理器）。

其中最主要的是H100 NVLINK，它將英偉達(dá)的兩個(gè)H100 GPU拼接在一起，以部署像 ChatGPT這樣的大型語言模型（LLM）。

黃仁勛表示，當(dāng)前唯一可以實(shí)際處理ChatGPT的GPU是英偉達(dá)HGX A100。與前者相比，現(xiàn)在一臺(tái)搭載四對H100和雙NVLINK的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器速度能快10倍，可以將大語言模型的處理成本降低一個(gè)數(shù)量級。

H100不是新的GPU，英偉達(dá)在一年前的GTC上展示了其Hopper架構(gòu)，并在各種任務(wù)中加速AI推理（推理是機(jī)器學(xué)習(xí)程序部署的第二階段，此時(shí)運(yùn)行經(jīng)過訓(xùn)練的程序以通過預(yù)測來回答問題）。英偉達(dá)表示，H100 NVL附帶94GB內(nèi)存，與上一代產(chǎn)品相比，H100的綜合技術(shù)創(chuàng)新可以將大型語言模型的速度提高30倍。

據(jù)黃仁勛透露，H100 NVL預(yù)計(jì)將在今年下半年上市。

另外，為了加速企業(yè)使用生成式Al的工作，黃仁勛在此次大會(huì)上還發(fā)布了NVIDIA AI Foundations云服務(wù)系列，為需要構(gòu)建、完善和運(yùn)行自定義大型語言模型及生成式A的客戶提供服務(wù)，他們通常使用專有數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練并完成特定領(lǐng)域的任務(wù)。

Al Foundations服務(wù)包括NVIDIANeMo，用于構(gòu)建自定義語言文本-文本轉(zhuǎn)換生成模型；Picasso視覺語言模型制作服務(wù)，適用于想要構(gòu)建使用授權(quán)或?qū)Ｓ袃?nèi)容訓(xùn)練而成的自定義模型的客戶；以及BioNeMo，助力2萬億美元規(guī)模的藥物研發(fā)行業(yè)的研究人員。

小結(jié)

在本次GTC開發(fā)者大會(huì)上，英偉達(dá)除了帶來令人矚目的計(jì)算光刻庫cuLitho，專為ChatGPT打造的H100 NVLINK以及賦能生成式AI的NVIDIA AI Foundations云服務(wù)系列外，還帶來了其他的技術(shù)進(jìn)展，包括量子計(jì)算系統(tǒng)、視覺圖像系統(tǒng)等。

新的AI技術(shù)和迅速蔓延的應(yīng)用正在改變科學(xué)和各行各業(yè)，并為成千上萬的新公司開辟新的疆域。在黃仁勛看來，這將是迄今為止最重要的一次GTC。

• 世邦通信創(chuàng)業(yè)板IPO！?？低?/u>為第一大客戶，募資5.50億擴(kuò)產(chǎn)智能網(wǎng)絡(luò)音頻設(shè)備等

• 佳源科技沖刺創(chuàng)業(yè)板上市！主打智能電力物聯(lián)終端，2022年?duì)I收和凈利雙增長

• 研究報(bào)告丨顯示驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告

• 海康機(jī)器人創(chuàng)業(yè)板IPO獲受理！移動(dòng)機(jī)器人營收翻倍增長，募資60億擴(kuò)產(chǎn)及研發(fā)新一代產(chǎn)品

• 中巨芯科創(chuàng)板IPO提交注冊！SK海力士為第一大客戶，募資15億擴(kuò)產(chǎn)