Добавить новость
smi24.net
News in English
Март
2023

This Chipmaking Step Is Crucial to the Future of Computing—and Just Got 40x Faster Thanks to Nvidia

0

If computer chips make the modern world go around, then Nvidia and TSMC are flywheels keeping it spinning. It’s worth paying attention when the former says they’ve made a chipmaking breakthrough, and the latter confirms they’re about to put it into practice.

At Nvidia’s GTC developer conference this week, CEO Jensen Huang said Nvidia has developed software to make a chipmaking step, called inverse lithography, over 40 times faster. A process that usually takes weeks can now be completed overnight, and instead of requiring some 40,000 CPU servers and 35 megawatts of power, it should only need 500 Nvidia DGX H100 GPU-based systems and 5 megawatts.

“With cuLitho, TSMC can reduce prototype cycle time, increase throughput and reduce the carbon footprint of their manufacturing, and prepare for 2nm and beyond,” he said.

Nvidia partnered with some of the biggest names in the industry on the work. TSMC, the largest chip foundry in the world, plans to qualify the approach in production this summer. Meanwhile, chip designer, Synopsis, and equipment maker, ASML, said in a press release they will integrate cuLitho into their chip design and lithography software.

What Is Inverse Lithography?

To fabricate a modern computer chip, makers shine ultraviolet light through intricate “stencils” to etch billions of patterns—like wires and transistors—onto smooth silicon wafers at near-atomic resolutions. This step, called photolithography, is how every new chip design, from Nvidia to Apple to Intel, is manifested physically in silicon.

The machines that make it happen, built by ASML, cost hundreds of millions of dollars and can produce near-flawless works of nanoscale art on chips. The end product, an example of which is humming away near your fingertips as you read this, is probably the most complex commodity in history. (TSMC churns out a quintillion transistors every six months—for Apple alone.)

To make more powerful chips, with ever-more, ever-smaller transistors, engineers have had to get creative.

Remember that stencil mentioned above? It’s the weirdest stencil you’ve ever seen. Today’s transistors are smaller than the wavelength of light used to etch them. Chipmakers have to use some extremely clever tricks to design stencils—or technically, photomasks—that can bend light into interference patterns whose features are smaller than the light’s wavelength and perfectly match the chip’s design.

Whereas photomasks once had a more one-to-one shape—a rectangle projected a rectangle—they’ve necessarily become more and more complicated over the years. The most advanced masks these days are more like mandalas than simple polygons.

“Stencils” or photomasks have become more and more complicated as the patterns they etch have shrunk into the atomic realm. Image Credit: Nvidia

To design these advanced photomask patterns, engineers reverse the process.

They start with the design they want, then stuff it through a wicked mess of equations describing the physics involved to design a suitable pattern. This step is called inverse lithography, and as the gap between light wavelength and feature size has increased, it’s become increasingly crucial to the whole process. But as the complexity of photomasks increases, so too does the computing power, time, and cost required to design them.

“Computational lithography is the largest computation workload in chip design and manufacturing, consuming tens of billions of CPU hours annually,” Huang said. “Massive data centers run 24/7 to create reticles used in lithography systems.”

In the broader category of computational lithography—the methods used to design photomasks—inverse lithography is one of the newer, more advanced approaches. Its advantages include greater depth of field and resolution and should benefit the entire chip, but due its heavy computational lift, it’s currently only used sparingly.

A Library in Parallel

Nvidia aims to reduce that lift by making the computation more amenable to graphics processing units, or GPUs. These powerful chips are used for tasks with lots of simple computations that can be completed in parallel, like video games and machine learning. So it isn’t just about running existing processes on GPUs, which only yields a modest improvement, but modifying those processes specifically for GPUs.

That’s what the new software, cuLitho, is designed to do. The product, developed over the last four years, is a library of algorithms for the basic operations used in inverse lithography. By breaking inverse lithography down into these smaller, more repetitive computations, the whole process can now be split and parallelized on GPUs. And that, according to Nvidia, significantly speeds everything up.

A new library of inverse lithography algorithms can speed up the process by breaking it down into smaller tasks and running them in parallel on GPUs. Image Credit: Nvidia

“If [inverse lithography] was sped up 40x, would many more people and companies use full-chip ILT on many more layers? I am sure of it,” said Vivek Singh, VP of Nvidia’s Advanced Technology Group, in a talk at GTC.

With a speedier, less computationally hungry process, makers can more rapidly iterate on experimental designs, tweak existing designs, make more photomasks per day, and generally, expand the use of inverse lithography to more of the chip, he said.

This last detail is critical. Wider use of inverse lithography should reduce print errors by sharpening the projected image—meaning chipmakers can churn out more working chips per silicon wafer—and be precise enough to make features at 2 nanometers and beyond.

It turns out making better chips isn’t all about the hardware. Software improvements, like cuLitho or the increased use of machine learning in design, can have a big impact too.

Image Credit: Nvidia








Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего

На банкет – в Fish Point Family Resort

В депо «Чита» будет установлен первый цифровой весоизмерительный комплекс системы подачи песка под колесные пары локомотива

Московские ученые нашли способ ранней диагностики рака с точностью до 95%


Juventus and Roma weigh up McKennie & Cristante swap

Kolo Muani: Juventus prepare new offer but face Man United and Chelsea threat

The Great Indian Kapil Show: Raghav Chadha reveals telling Parineeti Chopra to manifest he will never become the PM; says ‘Yeh jo bolti hai wo ulta hota hai’

Chat log from R20 of 2025: Richmond vs Collingwood


Нагорный Карабах - сторона конфликта в переговорном процессе в рамках Минской группы ОБСЕ. ВИДЕО

Как начать петь. Как начать петь песни. Как начать петь с нуля

НПС построит новые съезды с Северо-Восточной хорды

В мэрии назвали условия присвоения Элджею звания почётного жителя


Ninja Party можно предзаказать в мобильных маркетах с релизом в конце июля

Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok

Первый трейлер Battlefield 6

Brütal Legend is free in honor of Ozzy Osbourne, but only for 666 minutes



Дорога любви: Жасмин представляет романтичный клип на песню «Ты и я»

Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти

Возобновлены прямые рейсы из Москвы в Пхеньян

Остался только страх. Пашинян хочет ударить по Москве, но "удавка" сдерживает


Телеведущая Виктория Лопырева опубликовала фото с матерью

В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры

На МКАД авария затруднила движение авто

Пловец из Москвы погиб во время заплыва на Волге


В Кузбассе проходят торжества в честь празднования Крещения Руси

Команда столичного управления МЧС России готовится к участию во Всероссийских соревнованиях по пожарно-спасательному спорту

Во Владивостоке задержали зашедшего без одежды в магазин мужчину

Марка Эйдельштейна рассматривают на роль Юрия Левитана в байопике о дикторе


Калина потерпела третье поражение в финале турнира WTA за свою карьеру.

«Краснодар» — «Локо», UFC и матч Калинской: что посмотреть сегодня

Калинская пробилась в полуфинал турнира в Вашингтоне.

Сидоренко из России одержал победу и стал чемпионом по настольному теннису на Универсиаде.


Команда столичного управления МЧС России готовится к участию во Всероссийских соревнованиях по пожарно-спасательному спорту

В Кузбассе проходят торжества в честь празднования Крещения Руси

Как определить, должен ли предприниматель платить туристический налог

Культура стала естественной частью жизни Москвы


Музыкальные новости

Пресняков-старший считает Москву безопаснее Нью-Йорка и Парижа

Работы по строительству скоростной трамвайной линии «Славянка» перешли в активную фазу

«Чем твои генералы лучше студентов?»: как Владимир Высоцкий выступал в Калинине

Большинство эпизодов с ним Высоцкий снимался спиной к камере и подсказывал текст роли другу.


Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти

Остался только страх. Пашинян хочет ударить по Москве, но "удавка" сдерживает

Возобновлены прямые рейсы из Москвы в Пхеньян

Дорога любви: Жасмин представляет романтичный клип на песню «Ты и я»


Вучич рассказал о предложении Си Цзиньпина на встрече в Москве

Потерянная библиотека, подземный город и бункер Сталина: какие секреты хранит Кремль

Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти

"Локомотив" обыграл "Краснодар" со счетом 2:1 во втором туре РПЛ


Движение в поселке Восточный ограничили из-за пожара

Курс на мечту: «Национальная Лотерея» и РОЛЬФ вручили новый автомобиль победителю розыгрыша в честь запуска «Автомобильной лотереи «РОЛЬФ»

ДТП произошло на внешней стороне 26-го километра МКАД

В Кот-д'Ивуаре в результате аварии с участием автобуса и самосвала погибли 16 человек.


СМИ: Путин на этой неделе отправил США ominous сигнал.

«Внезапно»: Запад встревожен новым указом Путина

Путин поздравил Жапарова с юбилеем подписания декларации о союзничестве.

«Подводная лодка, демонтрированная Путину, произвела шок на Западе»


Приговор экс-руководителю компании по производству вакцин против ковида был смягчен.



Подозреваемый в деле бывшего руководителя вакцинного производства подписал контракт с Министерством обороны.

Экс-директору института вакцин Маковскому смягчили приговор по делу о взятке

Пьяный сантехник устроил дебош в столичной студии косметологии из-за жалобы

Приговор экс-руководителю компании по производству вакцин против ковида был смягчен.


Зеленский настаивает: встреча с Путиным до конца августа с участием Европы

Запад ударил Зеленского по самому больному месту – кошельку: Киев показательно лишили 1,5 миллиардов помощи

Киевский режим применил все 18 пакетов санкций ЕС

Кто заставил Зеленского предложить России новый раунд переговоров: В Британии показали пальцем


Канал, о котором мечтали несколько веков...

"Спартак" сделал предложение экс-игроку "Зенита" Артуру, но тот отказался

27 июля 2012 года открылись XXX летние Олимпийские игры в Лондоне

В САРАТОВЕ ПРОДОЛЖАЕТСЯ МАСШТАБНАЯ ВСЕРОССИЙСКАЯ ВЕДОМСТВЕННАЯ АКЦИЯ «КАНИКУЛЫ С РОСГВАРДИЕЙ»


Лукашенко получил приглашения от стран Латинской Америки и Азии для визитов.

«Беларусь-1»: Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ

Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ


Собянин поздравил работников центров госуслуг с профессиональным праздником

Сергей Собянин. Главное за день

Сергей Собянин назвал инновационные разработки, которые внедрили в Москве

Собянин: На территории промзоны «Кирпичные улицы» будет создана социнфраструктура


РИА: глава Минприроды Козлов летит первым авиарейсом Москва - Пхеньян

Сняла скальп и утопила на глазах зрителей: как и почему косатка Тиликум начала убивать

Самолёт совершил первый прямой авиарейс из Москвы в Пхеньян

В Феодосии ликвидировали пожар на площади


Культура стала естественной частью жизни Москвы

Простой, убытки и паника: что случилось на Городецком гидроузле на Волге

Команда столичного управления МЧС России готовится к участию во Всероссийских соревнованиях по пожарно-спасательному спорту

Почему ситуация под Купянском вяжет по рукам и ногам, тормозя ход всей СВО


В Архангельске представили киноальманах «Север, я люблю тебя!» по произведениям современных писателей

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

В Архангельске началось обучение бойцов СВО, сообщил Цыбульский.

В музее-заповеднике «Архангельское» пройдут «Jazzовые сезоны»


В Крыму из-за дыма от пожара столкнулись девять автомобилей

Прогноз погоды в Крыму на 27 июля

К парню с костылем подошли трое с требованием уступить. Он был готов, но заступилась бабушка по соседству

В Севастополе пройдет масштабная выставка картин Александра Дейнеки


Козлов отметил расширение логистических связей между РФ и КНДР

Культура стала естественной частью жизни Москвы

Во Владивостоке задержали зашедшего без одежды в магазин мужчину

Прошла испытания система дистанционной передачи данных для корректировки навигационных карт














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *