有业内人士表示,英伟达针对计算光刻发布的cuLitho,此举意义重大。
3月21日晚,英伟达(NAS-DAQ:NVDA)召开的GTC开发者大会犹如“深水炸弹”,在AI领域掀起巨浪。而让人印象最深刻的,是英伟达创始人兼CEO黄仁勋提出的全新概念:“我们正处于AI的‘iPhone时刻’。”
黄仁勋所谓AI的“iPhone时刻”,即AI技术正在迎来爆发式增长,将成为数十年来最有前途的技术领域之一。在此次GTC2023大会上,英伟达发布了专为ChatGPT这样的大语言模型设计的GPUH100NVL、AI超级计算服务DXGCloud等多款针对AI的最新技术。
值得注意的是,英伟达还发布了让计算光刻变得更加“聪明”的软件库cuLitho。尽管英伟达此前针对生物制药、化学、气候预测、量子计算等领域也发布过一些中间件和软件库,但都属于常规操作,这次针对芯片制造工艺——计算光刻的举动显得有点特别。
有受访者告诉《中国经营报》记者,cuLitho是一个用于运算式微影函式库,可以缩短先进制程芯片的光罩时程、拉升良率并大幅减低晶圆制作的能耗,英伟达此举意义重大。“英伟达的计算光学加速,确实对先进节点的光刻有所帮助。”一家国内排名靠前的IC设计公司研发人员表示,常规的光学近场修复耗时耗力,尤其是5nm节点以下工艺挑战很大,用AI加速能够分担很大一部分工作量。
AI的“iPhone时刻”
黄仁勋指出,人工智能发展至今,对社会的影响可能像苹果iPhone打开智能手机市场那样。
在本次大会上,黄仁勋多次提及生成式AI,将ChatGPT称为AI的“iPhone时刻”。2022年11月底,OpenAI发布聊天机器人ChatGPT,迅速引发全球旋风,仅用两个月全球独立访问用户便过亿。
黄仁勋认为,生成式AI是一种新型计算机,一种可以用人类语言进行编程的计算机,每个人都可以命令计算机来解决问题,这之前是只有程序员才能接触的领域,而现在每个人都能是程序员。正如此前的互联网一样,生成式AI也将重塑每个行业。
针对部署像ChatGPT这样的大语言模型(LLM),英伟达发布了AI重磅产品H100,它将英伟达的两个H100GPU拼接在一起。“当前唯一可以实际处理ChatGPT的GPU是英伟达HGXA100。与前者相比,现在一台搭载四对H100和双NV-LINK的标准服务器速度能快10倍,可以将大语言模型的处理成本降低一个数量级。”黄仁勋说。
英伟达还介绍,会把由8块旗舰版A100或H100芯片集成的DGX超级AI计算系统通过租赁的方式开放给企业,每月租金为37000美元,以推动加速这轮大语言模型引领的AI繁荣。
“我们在欧美与云服务提供商合作,提供英伟达的DGX系统AI超级计算机的能力。在中国,我们有特别定制的Ampere和Hopper芯片。这些会通过中国云提供商,比如阿里巴巴、腾讯、百度这些企业提供落地的能力,我完全相信他们有能力去提供顶级的系统服务,对于中国初创公司一定会有机会来开发自己的大语言模型。”黄仁勋在接受媒体采访时表示。
此外,英伟达还推出云服务NVIDIAAIFoundations,提供语言、数据和生物学模型的定制服务,与Adobe、GettyImages、Shut-terstock等进行合作。
“人工智能的iPhone时刻已经开始。”黄仁勋指出,人工智能发展至今,对社会的影响可能像苹果iPhone打开智能手机市场那样。
用软件做建模的计算光刻
光刻图案未来将一步步走向模糊,或者说没有很高的保真度。
据黄仁勋介绍,所谓计算光刻就是为芯片生产制作光掩模(pho-tomask)的技术,掩膜是一种平面透明或半透明的光学元件,上面有芯片加工所需的图案,并通过曝光将图案转移到光刻胶层上。
光刻加工过程开始后,通过控制光刻机的曝光和开关操作,可以将光束根据掩膜上的图案进行分割和定位,使得光束只照射到需要曝光的区域,从而将芯片上的图案转移到光刻胶层上,实施芯片光刻。
“其实,光刻就像是用‘光刀’在晶圆上‘雕刻’一样。而雕刻需要刻出特定图案。这个图案首先要呈现在光掩膜上。掩膜板就像是漏字板,激光一照,通过镜头,漏字板上的图案也就落到了硅片上。”长期关注半导体行业发展的资深观察人士黄烨锋生动地解释光刻原理。
事实上,晶体管、器件、互联线路都需要经过这样的光刻步骤。因为每种芯片都要经历多次曝光,所以光刻中使用的掩膜数量不尽相同。“实际生产要复杂得多,比如现在的芯片上下很多层,不同的层就需要不同的光刻和掩膜板,且某些层如果器件间距很小,就可能需要多次光刻。”黄烨锋说。比如,NVIDIAH100(台积电4N工艺,800亿晶体管)需要89张掩膜,英特尔(Intel)的14nmCPU需要50多张掩膜。
黄烨锋指出,光刻过程其实很反常识,比如要在晶圆上光刻一个类似“+”的图案,那么掩膜板要做成形似二维码样的图案。对此,英伟达先进技术副总裁VivekSingh解释说,半导体经过几十年的发展,晶体管互联间距变得越来越小,但“大概30年前,晶体管的尺寸变得比(光刻机所用的)激光波长还要小,于是衍射效应就产生了,晶体管成像就会变得模糊。”
“对于相机而言,当光圈小到某种程度以后,照片受到衍射效应的影响就会显著增大,导致画面解析力的大