芯片设计的新视野

如何加速Synopsys对此和英伟达半导体缩放AI的年龄吗

计算光刻
由Anjaneya Thakar,老主任,产品线管理,Synopsys对此EDA组

几十年来,为生产过程创造了面具的任务一直是半导体制造中最主要的部分。等我们搬到更高级的节点5 nm, 3 2 nm,加速计算光刻周转时间是在芯片制造中发挥有效的半导体制造公司。Synopsys对此一直是这一领域的先驱和先进技术来加快分布式处理在超级计算机等领域。

我们最新与NVIDIA合作运行Synopsys对此普罗透斯光学邻近校正(OPC)软件英伟达cuLitho软件库只是一个例子,我们是如何提供gpu的另一个强大的方法来加速这个过程,把它从周的天。

synopsys对此nvidia计算光刻这意味着大幅铸造厂和客户使用这些解决方案更快的周转时间开发芯片在越来越小的流程节点。“人工智能和机器学习等应用程序驱动的需求更大的密度更小的芯片,光刻过程需要大量速度提高跟上创新的步伐,“Vivek辛格说,副总统,先进的科技集团,NVIDIA。“通过与Synopsys对此合作,我们正在加速的大规模计算工作量,目前消费每年数百亿的CPU时间,允许创建新的光刻技术解决方案在未来的半导体技术和可预见性。”

往下读,了解更多关于为什么这个协作来说是个好消息半导体缩放和每一个应用程序要求更多的性能从较小的足迹。

计算光刻技术是什么?

在半导体制造,光刻帮助决定芯片的晶体管的大小。类似于一个图像的方式从负面被暴露到纸在摄影过程中,光刻过程使用光生产模式代表芯片设计到硅片。

随着晶体管尺寸缩小,光刻必须变得更精确的光掩模的模式转移到晶圆与更大的准确性。非常小的尺寸,功能更紧密在一起的时候,通常不可行的获得一个干净的和精确的晶片上的面具的模式的代表。光的扩散影响决议,导致模糊或失真。例如,一个l型模式实际上可能包含其他线条或形状的周长。但非常小的尺寸,这些形状可能不会得到印在晶圆照相平版印刷的过程。因此,芯片的重要元素可能会错过。

计算光刻芯片设计
OPC / ILT面具,面具的绿色线表示轮廓特性需要打印一个简单的方形接触硅。这个例子演示了在计算复杂性光刻算法。

计算光刻技术已经出现,以弥补任何图像错误可能源于衍射或光学,抵制,蚀刻邻近效应。通过OPC软件,这个过程通过演奏技巧与光通过一个算法和数学方法,以及大量的仿真工作。这个过程需要经历不同的“如果……会怎样?“场景来找到正确的配置打印精度最高的一种模式。例如,投射光与正确的构件,如衬线可以操纵光,可以生成一个打印的晶片上比没有这些精心挑选接近原始工件。

为什么计算速度快对面具的合成至关重要

随着摩尔定律放缓和半导体行业接近物理极限,新技术和新技术的出现,使持续创新。纳米最终将为埃交付更大的密度更小的形式因素。在这些大小,需要计算光刻只会增加。

计算光刻技术是一项资源密集型的任务,通常需要大量的数据中心来处理所涉及的计算和模拟运行。这个过程可能需要很多时间,即使使用最强大的计算机。作为设计师旨在把更多的晶体管到他们的芯片,进一步增加光刻的挑战,只会增加计算工作量。计算光刻的仿真方面是这个过程中最耗时的部分之一。模拟应用于光刻过程中每个步骤的详细模型。潜在的数以百万计的小瓷砖在全芯片应用程序中,必须为面具合成超快的计算速度。

为了实现所需的性能提升,cuLitho已经被集成到Synopsys对此变形杆菌™全芯片面具和综合解决方案Synopsys对此变形杆菌进行逆光刻技术,优化的最新一代上运行英伟达料斗™架构gpu。普罗透斯面具合成解决方案执行全芯片邻近校正,建立了校正模型和分析邻近效应修正和未修正的IC布局模式。海神ILT解决方案使用逆成像技术在先进技术解决具有挑战性的最佳距离影响节点,帮助确定最优掩模图形打印硅片上的设计意图。

而不需要40000个CPU系统在传统的配置,海神cuLitho平台只需要500上运行的解决方案英伟达帕™H100节能GPU系统。计算的所有部分光刻过程可以并行运行,减少电力需求和运行时从星期到天。除了减少环境影响数据中心的解决方案还允许更快的模拟运行,既可以提高上市时间和质量的硅的结果。

更高的芯片密度与产量之路

从智能扬声器自动驾驶汽车,工程创新持续提供一系列独特的产品,影响我们的日常生活。进步在半导体和半导体制造技术的关键创新的每一个新浪潮。

提高计算性能对光刻技术是一个重大的成就。也有许多的机会改善过程的其他方面,如建模面具合成。例如,如果可能人工智能,迅速成为世界主流技术在芯片设计,可以帮助开发更好的面具模型,进一步提高硅的周转时间和质量?电子行业的集体智慧,没有告诉下一代芯片将交付…和我们将如何到达那里。

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