英伟达称AI重塑芯片工厂 仿真提速最高35倍

11月4日，据报道，英伟达发布文章称，人工智能正在推动半导体晶圆厂进入「AI 定义工厂」阶段，通过加速仿真、学习型物理模型、AI 智能体和数字孪生，正在显著提速芯片制造中的设计、测试与生产决策。

加速仿真指利用 GPU、并行计算、AI 智能体模型等技术，把传统依赖 CPU 的工程仿真从数小时、数天压缩到数分钟甚至毫秒级的过程，在半导体制造中让工程师能更快测试工艺方案、预测缺陷风险，而不必先做昂贵且耗时的真实产线实验。随着先进芯片需求上升，制造工艺愈发复杂，传统产线实验既慢又贵，AI 的价值在于让工程师在投入真实试验前先在虚拟环境中更快地比较方案、发现风险。

在具体案例中，多物理场仿真软件 COMSOL 借助英伟达 cuDSS 将半导体制造相关仿真速度提升最高 10 倍，西门子则将 cuLitho 集成到 Calibre 光刻软件，关键仿真负载最高提速 17 倍。应用材料公司的 Ginestra 平台在集成 cuDSS 后较仅用 CPU 的方案快最高 10 倍，其 ACE+ 多物理场平台借助 PhysicsNeMo 实现最高 35 倍的形貌仿真加速。半导体蚀刻中使用的等离子体行为建模复杂、成本高，Lam Research 展示 PhysicsNeMo 可在毫秒级预测等离子体行为，而完整仿真可能需要数天。过去工程师为判断某个芯片制造方案是否可行，需要等待长时间仿真、实验或数据分析，引入 AI 后许多原本以天计的分析任务可以压缩到分钟级完成。应用材料公司还基于英伟达 Omniverse 构建整座晶圆厂的数字孪生，在虚拟环境中模拟物料流动、发现瓶颈并验证布局与运营策略，再决定是否在真实产线落地。