• NVIDIA发布了cuLitho软件库，旨在加速计算光刻速度，从而加快芯片制造过程。

• ASML、Synopsys和TSMC将把NVIDIA的GPU和cuLitho集成到他们的软件平台和晶圆厂中。

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• cuLitho将实现更好的芯片设计规则、更高的器件密度和良率以及真正实现AI驱动的光刻技术。

英伟达(NVIDIA)的GTC开发者大会刚刚结束，在人工智能(AI)的一片热议中，该公司的一大亮点是宣布在芯片制造方面取得了重大突破。ASML、TSMC和Synopsys等半导体领导者都为英伟达的新软件库cuLitho站台。

众所周知，当前芯片工艺已几乎达到物理极限，在这种情况下cuLitho为2nm工艺节点的计算光刻领域带来了指数级的计算速度提升，从而使上述芯片行业领导者能够加速下一代芯片的设计和制造。这个名为cuLitho的新软件库有望在芯片设计开发时间上实现指数级的效率提升。到目前为止，NVIDIA cuLitho已经被世界顶级芯片代工公司TSMC、领先的EDA芯片设计工具公司Synopsys和芯片制造设备制造商ASML采用。

计算光刻的原理是使用计算仿真的方法，将包含照明光源、掩模、投影物镜系统的成像系统和光刻胶曝光、刻蚀等工艺过程联系起来，然后通过数学的方法进行反向计算，通过确定最终在硅片上的纳米图案来计算产生光刻掩模板图形、以及光源照明形状生成等等。

cuLitho为什么能够加速计算光刻呢？主要是因为cuLitho将过程复杂且计算成本高昂的掩模生成这一步骤通过算法和算力优化使之并行化，从而大大提高了计算速度。

NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋(Jensen Huang)在年度GTC开发者大会的主题演讲中表示:“在光刻技术处于物理极限的情况下，NVIDIA推出cuLitho，并与我们的合作伙伴台积电(TSMC)、阿斯麦(ASML)和新思科技(Synopsys)合作，使晶圆厂能够快速优化芯片设计，提高良率，降低碳排放，并为2nm及更先进的技术奠定基础。”

NVIDIA cuLitho如何加速芯片制造?

近年来，由于新工艺节点中晶体管数量更多，精度要求更严格，晶圆厂工艺迭代通常需要更精密的OPC修订。NVIDIA指出，cuLitho将为新技术节点所需的曲线掩模计算技术、高数值孔径EUV光刻和亚原子光刻胶建模等最新技术解决方案和创新技术提供可能。

NVIDIA指出，cuLitho运行在GPU或图形处理单元上，比目前的光刻技术提升了高达40倍的性能，加速了每年消耗数百亿CPU时间的大量计算工作负载。这个系统可以使500个NVIDIA DGX H100系统能够实现40,000个CPU系统的工作量，可以并行运行计算光刻过程的所有部分，有助于减少电力需求和潜在的环境影响。这家人工智能巨头表示:“在短期内，使用cuLitho的晶圆厂每天可以加速生产3-5倍的光刻模板(芯片设计的模板)，而消耗的电力比当前配置少9倍。” 从本质上讲，过去需要两周时间的掩模板可以在一夜之间完成。而且从长远来看，cuLitho将实现更好的设计规则、更高的密度、更高的良率和真正人工智能驱动的光刻。光学临近校正(OPC)，以及更先进节点所需要的反向光刻技术(ILT)，使用硅片目标纳米图案来反向计算出所需光刻模板上的图案形状，在这种情况下，掩模板上的纳米图案看起来一点也不像设计的电路图案，但最终经过光刻刻蚀等步骤后，在硅片上却能实现设计的电路图案。

另一方面，NVIDIA认为使用GPU可以加快这一过程，并降低所需的功耗。英伟达先进技术集团副总裁Vivek Singh在周一的新闻发布会上解释说: “cuLitho将有助于半导体行业继续着他们的创新步伐，并将缩短未来各种芯片的上市时间。”

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