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NVIDIA于2023年開發(fā)者大會(huì)推出專為計(jì)算光刻開發(fā)的軟件庫(kù)cuLitho，根據(jù)英偉達(dá)信息，通過使用光刻計(jì)算庫(kù)cuLitho，計(jì)算光刻速度將提升40倍，GPU加速后生產(chǎn)光掩模的計(jì)算光刻工作用時(shí)可以從幾周減少到八小時(shí)，與此同時(shí)，功耗降低9倍，光刻計(jì)算使2nm及更先進(jìn)芯片的生產(chǎn)成為可能。
　　計(jì)算光刻：解決衍射像差、增強(qiáng)光刻分辨率的核心方法之一。
　　光刻是通過曝光、顯影、刻蝕等技術(shù)將掩膜版上的圖案轉(zhuǎn)移至晶圓的圖形精細(xì)加工技術(shù)，隨著光刻及芯片設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展，晶圓上晶體管的互聯(lián)間距縮小，當(dāng)晶體管的尺寸變得比光刻機(jī)所用波長(zhǎng)近似或還要小的時(shí)候，由于衍射效應(yīng)的存在晶體管成像就會(huì)變得模糊。計(jì)算光刻便是增強(qiáng)分辨率解決方法之一。計(jì)算光刻屬于EDA的一種，用于晶圓制造環(huán)節(jié)，具體而言就是通過計(jì)算機(jī)模擬、仿真光刻中的光學(xué)和化學(xué)過程，預(yù)測(cè)晶圓上的曝光圖形，在半導(dǎo)體制程的開發(fā)階段提供光源優(yōu)化、掩模版圖形修正、缺陷的預(yù)判和修正方案分析，通過增大芯片制造工藝窗口從而提高產(chǎn)品良率和生產(chǎn)效率。對(duì)于90 nm以下節(jié)點(diǎn)，必須采用計(jì)算光刻技術(shù)來提升光刻系統(tǒng)的成像性能，否則將無法實(shí)現(xiàn)集成電路量產(chǎn)。因此，計(jì)算光刻是支撐光刻工藝節(jié)點(diǎn)不斷推進(jìn)的關(guān)鍵電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）仿真技術(shù)。
　　cuLitho：NVIDIA發(fā)布專用軟件庫(kù)，光刻/掩模版生產(chǎn)效率升級(jí)。
　　隨著晶圓制程微縮程度持續(xù)提升，掩膜板復(fù)雜度隨之變高，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算光刻的需求同樣也將快速提升，F(xiàn)oundry廠現(xiàn)有算力不足以支撐新的芯片技術(shù)，預(yù)計(jì)未來Foundry對(duì)算力的需求會(huì)大幅提升，與先進(jìn)晶圓廠配套的數(shù)據(jù)中心需求同樣快速成長(zhǎng)。英偉達(dá)與臺(tái)積電、ASML、新思科技三大半導(dǎo)體巨頭合作，將加速運(yùn)算技術(shù)用于芯片光刻的計(jì)算光刻中，制造同樣的芯片，從在CPU上運(yùn)行變?yōu)樵贕PUcuLitho上運(yùn)行，時(shí)間從兩周變?yōu)榱?h，效率提高了21倍，cuLitho軟件庫(kù)允許500個(gè)基于DGXH100 GPU的數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)執(zhí)行與4萬個(gè)基于CPU的系統(tǒng)相同的工作，可將計(jì)算光刻的速度提升40倍，即意味著GPU加速后，生產(chǎn)光掩模的計(jì)算光刻工作用時(shí)可以從幾周減少到八小時(shí)。從能耗方面考慮，cuLitho軟件庫(kù)在計(jì)算光刻的速度提升40倍的同時(shí)功耗降低9倍，將功率從35MW減少至5MW，將減少對(duì)電力和空間需求以及對(duì)環(huán)境的影響。
　　英偉達(dá)：算力算法雙輪驅(qū)動(dòng)AI行業(yè)發(fā)展，供應(yīng)鏈有望充分受益。
　　英偉達(dá)作為全球GPU龍頭企業(yè)，在計(jì)算芯片硬件領(lǐng)域一家獨(dú)大，同時(shí)在軟件端，英偉達(dá)針對(duì)生物制藥、化學(xué)、氣候預(yù)測(cè)、量子計(jì)算等領(lǐng)域同樣會(huì)發(fā)布一些中間件和庫(kù)，在專用算法方面同樣具備優(yōu)勢(shì)。我們認(rèn)為，cuLitho軟件庫(kù)能推動(dòng)晶圓廠、掩模版廠以及EDA企業(yè)在光刻工藝進(jìn)一步提升效率并更好地協(xié)同發(fā)展，建議關(guān)注晶圓制造、掩模版、EDA等領(lǐng)域的計(jì)算光刻產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)。
　　相關(guān)標(biāo)的：英偉達(dá)（NVDA.O）、阿斯麥（ASML.O）、臺(tái)積電（TSM.N）、新思科技（SNPS.O）。
　　風(fēng)險(xiǎn)提示
　　宏觀經(jīng)濟(jì)不及預(yù)期；下游終端復(fù)蘇不及預(yù)期；國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程不及預(yù)期；中美貿(mào)易摩擦升級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。