借助NVIDIA技术加速半导体芯片制造

TSMC、Cadence、西门子、新思科技和 KLA 采用 NVIDIA Blackwell 进行芯片设计和制造。

TSMC、Cadence、KLA、西门子和新思科技正采用NVIDIA CUDA-X和NVIDIA Blackwell平台来推进半导体制造。

NVIDIA Blackwell GPU、NVIDIA Grace CPU、高速 NVIDIA NVLink 网络架构和交换机，以及诸如 NVIDIA cuDSS 和 NVIDIA cuLitho 等特定领域的 NVIDIA CUDA-X 库，正帮助改进高级芯片制造领域的计算光刻和设备仿真。

TSMC计算机辅助设计技术部门研究员兼总监 Jeff Wu 表示：“我们与 NVIDIA 的合作代表了半导体工艺仿真领域的重大进步。CUDA-X 库和 NVIDIA Grace Blackwell 带来的计算加速将以更低成本模拟复杂的制造流程和设备行为，从而加快工艺流程开发。”

NVIDIA cuLitho 和 Blackwell 将光刻速度提升最高达 25 倍。GPU 加速可帮助领先的光刻提供商和半导体制造商（如 TSMC）在开始生产之前就能够以无可比拟的速度预测并纠正光刻问题。

本月初，电子设计自动化（EDA）软件和服务提供商 Cadence 宣布推出其 Millennium M2000 平台，该平台完全基于 NVIDIA Blackwell 构建，专为 EDA 市场而打造。M2000 是一款可扩展的交钥匙解决方案，可借助一系列全面加速的 Cadence 设计工具部署 NVIDIA Grace Blackwell 和 CUDA-X 库。

Cadence 还是首批采用 NVIDIA NVLink Fusion 的企业之一，该技术可进行定制化硅芯片扩展，以满足模型训练和代理式 AI 推理等要求严苛的工作负载的需求。通过采用 NVLink Fusion，Cadence 可帮助超大规模企业优化并验证整个设计过程。

本月，Cadence 宣布推出 Millennium M2000 AI 超级计算机，以实现硅芯片、系统和药物设计转型。基于 NVIDIA Blackwell 平台的选件包括 NVIDIA Grace Blackwell 机架系统，可使用 Cadence Cerebrus AI Studio 和 Cadence 多物理场系统分析工具来处理大型系统级芯片、3D-IC 和子系统实施与签核，以及用于小型芯片设计和仿真的全新 NVIDIA RTX Blackwell GPU。

Cadence 公司副总裁兼系统设计与分析部门总经理 Michael Jackson 表示：“我们与 NVIDIA 的协作一直致力于突破电子设计自动化以及系统设计和分析的边界。完全基于 NVIDIA Blackwell 构建的 Millennium M2000 平台，其意义已不仅仅是能够加快仿真速度，还重新定义了 AI 驱动式创新基础设施，让曾经难以企及的突破成为现实。”

西门子正通过 NVIDIA CUDA-X 库的并行处理能力和 Grace Blackwell 平台的突破性性能，来显著加快其 Calibre 平台的运行速度。

这种技术整合可在半导体关键制造步骤中实现前所未有的速度和精度，包括纳米级精度的光学邻近效应校正、全流程的物理验证、鲁棒型可制造性分析设计、严密的可靠性验证，以及从设计到制造流程的无缝集成与自动化。

西门子 EDA CEO Mike Ellow 表示：“通过采用 NVIDIA CUDA-X 和 Grace Blackwell，我们的 Calibre 平台可更快、更高效地进行光学邻近效应校正，而不会牺牲高级半导体节点的精度。随着芯片的复杂性持续增加，这一点尤为重要。”

此外，领先的 EDA 软件和服务提供商新思科技正将 NVIDIA CUDA-X 库和 Blackwell 用于其 EDA 工具，包括 Synopsys PrimeSim、Proteus、S-Litho、Sentaurus Device 和 QuantumATK。通过集成 CUDA-X 库，新思科技在 NVIDIA Blackwell GPU 上取得了突破性的 Sentaurus Device、QuantumATK 和 S-Litho 基准测试结果，与同类 CPU 基础设施相比，性能分别提升了 12 倍、15 倍和 20 倍。

另外，新思科技最近还在 NVIDIA GTC 期间宣布，其预计在 NVIDIA Blackwell 平台上，Synopsys PrimeSim 和 Synopsys Proteus 的运行速度将分别提升 30 倍和 20 倍。

新思科技战略与产品管理高级副总裁 Sanjay Bali 表示：“长期以来，新思科技一直在与 NVIDIA 协作，加速运行我们的 EDA 解决方案，以更大限度地发挥工程团队的潜力。基于我们业界首创的方法，新思科技正将 NVIDIA Blackwell 架构应用于 TCAD、计算光刻和原子仿真产品，以实现前所未有的性能提升。通过在我们业界领先的仿真求解器中集成 NVIDIA CUDA-X 库和 NVIDIA Blackwell 架构，我们实现了变革性提速，并重新定义了 EDA 推动半导体制造创新的方式。”

半导体流程控制设备制造商 KLA 与 NVIDIA 十余年来，一直在利用 GPU 和 CUDA 生态系统的经优化的高性能计算解决方案，推动 KLA 基于物理学的 AI 的发展。

受设计复杂程度增加、产品周期缩短、高价值晶圆产能提升和先进封装需求增长等 AI 驱动的趋势影响，在半导体制造领域，流程控制的重要性日益提升。KLA 行业领先的检测和计量系统通过运行复杂 AI 算法来截取并处理图像，以闪电般的速度查找最关键的半导体缺陷。

KLA 寻求针对某些市场来借助 NVIDIA RTX Blackwell GPU 和 CUDA-X 库，进一步加速为半导体芯片制造提供支持的推理工作负载。

通过将 NVIDIA Blackwell 嵌入到 EDA、制造和流程控制中，NVIDIA 正在帮助半导体行业更快交付新一代高性能芯片。