Lam Research hat gezeigt, dass es in Millisekunden vorhersagen kann, wie sich das Plasma verhält – das elektrisch geladene Gas, das zum Ätzen der Schaltkreise auf Silizium-Wafern verwendet wird – im Vergleich zu den Tagen, die eine vollständige Simulation dieses Prozesses benötigen. Das ist nur eines der Beispiele, die NVIDIA anführt, um zu erklären, was sie unter einer KI-definierten Fabrik verstehen. Worum geht es genau?
In wenigen Worten handelt es sich um eine Halbleiteranlage, in der beschleunigte Simulationen, physikbasierte Lernmodelle, KI-Agenten und digitale Zwillinge den Ingenieuren helfen, Entscheidungen zu treffen, bevor physische Tests durchgeführt werden.
Und laut dem Unternehmen ist jeder Versuch in einer Produktionslinie langsam und teuer. Hinzu kommt, dass einige Analysen, wie die Ursachenermittlung eines Defekts oder wie sich ein Material bei einem neuen Prozessschritt verhält, sich über mehrere Tage hinziehen können.
Im Fall von Lam Research kommt das Tool PhysicsNeMo zum Einsatz, ein Framework von NVIDIA zur Erstellung von KI-Modellen, die von den physikalischen Gesetzmäßigkeiten lernen und daher nicht jedes Mal alle Gleichungen lösen müssen, wenn ein Parameter verändert wird.
Simulationen bis zu 35-mal schneller
Der Rest der Fälle konzentriert sich darauf, vorhandene Simulationen zu beschleunigen. Zum Beispiel ist COMSOL auf Mehrphysik-Software spezialisiert. So wird modelliert, wie Wärme, Elektrizität und mechanische Spannungen miteinander interagieren. Jetzt beschleunigt es seine Simulationen für die Halbleiterherstellung bis zu zehnmal dank der NVIDIA-Bibliothek cuDSS.
Applied Materials erzielt eine ähnliche Verbesserung in seiner Plattform Ginestra im Vergleich zur reinen CPU-Ausführung, während seine Plattform ACE+ in Verbindung mit PhysicsNeMo die Topografie-Simulationen bis zu 35-mal schneller durchführt.
Siemens hingegen integriert cuLitho in seine Lithografie-Software Calibre, mit Beschleunigungen von bis zu 17-mal in einigen der wichtigsten Arbeitslasten. Die rechnergestützte Lithografie berechnet, wie die Muster der Schaltungen auf Silizium gedruckt werden. In diesem Sinne behauptet NVIDIA, dass auf Produktionsebene diese Berechnungen zu schwer seien, um sie ausschließlich mit CPUs abzuwickeln.
NVIDIA spricht auch von KI-Agenten und den digitalen Zwillingen von Fabriken
KI-Agenten sind ebenfalls in diesem KI-Einsatz präsent. Ein Unternehmen, das Chip-Testgeräte herstellt, verwendet NVIDIA NeMo Switchyard-Agenten, um einen konkreten Schritt zu automatisieren, nämlich auszuwählen, welches KI-Modell für jede Aufgabe in der Prüfanlage eingesetzt werden soll. Laut NVIDIA handelte es sich um einen manuellen und sequentiellen Prozess, der Stunden dauern konnte und der jetzt in Minuten gelöst wird.
De nuevo, Applied Materials crea con las bibliotecas de NVIDIA Omniverse Digitale Zwillinge ganzer Fabriken, die virtuelle Abbilder wie die im oberen Bild gezeigten darstellen. Damit lässt sich die Bewegung von Materialien simulieren, Engpässe erkennen und verschiedene Verteilungs- und Betriebsstrategien bewerten, bevor sie in der realen Anlage umgesetzt werden.
