NVIDIA首席執(zhí)行官表示，芯片制造是人工智能的“理想應(yīng)用”

NVIDIA首席執(zhí)行官黃仁勛（Jensen Huang）在2023年ITF World大會上向半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者介紹了加速計算和人工智能的作用。

NVIDIA創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛（Jensen Huang）周二表示，芯片制造是NVIDIA加速和AI計算的“理想應(yīng)用”。

Huang在比利時安特衛(wèi)普舉行的ITF 2023世界半導(dǎo)體大會上詳細(xì)介紹了計算技術(shù)的最新進(jìn)步如何加速“世界上最重要的產(chǎn)業(yè)”。

黃通過視頻向來自半導(dǎo)體、技術(shù)和通信行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)人發(fā)表了講話。

“我很高興看到NVIDIA加速計算和人工智能為世界芯片制造業(yè)服務(wù)，”Huang在詳細(xì)介紹加速計算、人工智能和半導(dǎo)體制造的進(jìn)展如何交叉時說道。

下為視頻

人工智能，加速計算升級

黃仁勛說，近四十年來，CPU的指數(shù)級性能增長一直是科技行業(yè)的主導(dǎo)動力。

但在過去的幾年里，CPU的設(shè)計已經(jīng)成熟，他說。盡管對計算能力的需求激增，但半導(dǎo)體變得更加強(qiáng)大和高效的速度正在放緩。

“因此，全球?qū)?a href="http://m.1cnz.cn/v/tag/475/" target="_blank">云計算的需求導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心功耗飆升，”Huang說。

黃說，在支持更多計算能力的“寶貴利益”的同時，努力實現(xiàn)凈零排放需要一種新的方法。

這一挑戰(zhàn)自然適合NVIDIA，它開創(chuàng)了加速計算的先河，將GPU的并行處理能力與CPU相結(jié)合。

這種加速反過來又引發(fā)了人工智能革命。十年前，Alex Krizhevsky、Ilya Sutskever和Geoffrey Hinton等深度學(xué)習(xí)研究人員發(fā)現(xiàn)，GPU可能是具有成本效益的超級計算機(jī)。

黃說，從那時起，NVIDIA為深度學(xué)習(xí)重新設(shè)計了計算堆棧，為“機(jī)器人、自動駕駛汽車和制造業(yè)帶來了數(shù)萬億美元的機(jī)會”。

Huang解釋道，通過卸載和加速計算密集型算法，NVIDIA通常會將應(yīng)用程序的速度提高10-100倍，同時將功耗和成本降低一個數(shù)量級。

人工智能和加速計算正在共同改變科技行業(yè)。“我們正在經(jīng)歷兩個同時發(fā)生的平臺轉(zhuǎn)型——加速計算和生成人工智能，”黃說。

人工智能、加速計算 進(jìn)入芯片制造

Huang解釋說，先進(jìn)的芯片制造需要1000多個步驟，生產(chǎn)出生物分子大小的特征。每一步都必須近乎完美，才能產(chǎn)生功能輸出。

Huang說：“在每個階段都要進(jìn)行復(fù)雜的計算科學(xué)，以計算要圖案化的特征，并進(jìn)行在線過程控制的缺陷檢測。”。“芯片制造是NVIDIA加速和人工智能計算的理想應(yīng)用。”

Huang列舉了幾個NVIDIA GPU在芯片制造中越來越不可或缺的例子。

D2S、IMS納米制造和NuFlare等公司使用電子束制造掩模寫入器——制造光掩模的機(jī)器，將圖案轉(zhuǎn)移到晶片上的模板。NVIDIA GPU加速了這些掩模寫入程序的模式渲染和掩模過程校正的計算需求任務(wù)。

半導(dǎo)體制造商臺積電和設(shè)備供應(yīng)商KLA和Lasertech使用極紫外光（EUV）和深紫外光（DUV）進(jìn)行口罩檢查。NVIDIA GPU在處理經(jīng)典物理建模和深度學(xué)習(xí)以生成合成參考圖像和檢測缺陷方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

KLA、Applied Materials和Hitachi High Tech在其電子束和光學(xué)晶圓檢查和審查系統(tǒng)中使用NVIDIA GPU。

3月，NVIDIA宣布正在與臺積電、ASML和新思科技合作，以加速計算光刻。

Huang解釋道，計算光刻模擬了通過光學(xué)器件并與光刻膠相互作用的光行為的Maxwell方程。

計算光刻是芯片設(shè)計和制造中最大的計算工作量，每年消耗數(shù)百億CPU小時。大規(guī)模數(shù)據(jù)中心全天候運行，為新芯片創(chuàng)建掩模版。

NVIDIA cuLitho于3月推出，是一個軟件庫，具有用于GPU加速計算光刻的優(yōu)化工具和算法。

“我們已經(jīng)將處理速度提高了50倍，”黃說。“成千上萬的CPU服務(wù)器可以被幾百個NVIDIA DGX系統(tǒng)取代，從而將功耗和成本降低了一個數(shù)量級。”

黃說，節(jié)省下來的資金將減少碳排放，或使新算法能夠突破2納米。

下一步是什么？

人工智能的下一波浪潮是什么？黃描述了一種新型的人工智能——“嵌入式人工智能”，即能夠理解、推理和與物理世界互動的智能系統(tǒng)。

他說，例子包括機(jī)器人、自動駕駛汽車，甚至聊天機(jī)器人，它們更聰明，因為它們了解物理世界。

黃向觀眾展示了NVIDIA VIMA，這是一種多模態(tài)的人工智能。黃說，VIMA可以通過視覺文本提示執(zhí)行任務(wù)，例如“重新排列對象以匹配這個場景”

它可以學(xué)習(xí)概念并采取相應(yīng)的行動，例如“這是一個小部件”、“那是一個東西”，然后“把這個小部件放在那個東西里”。黃說，它還可以從演示中學(xué)習(xí)并保持在指定的范圍內(nèi)。

VIMA在NVIDIA AI上運行，其數(shù)字孿生在3D開發(fā)和模擬平臺NVIDIA Omniverse上運行。黃說，以物理學(xué)為基礎(chǔ)的人工智能可以學(xué)習(xí)模仿物理學(xué)，并做出遵守物理定律的預(yù)測。

研究人員正在構(gòu)建大規(guī)模融合現(xiàn)實世界和虛擬世界信息的系統(tǒng)。

NVIDIA正在構(gòu)建一個名為Earth-2的地球數(shù)字孿生兄弟，它將首先預(yù)測天氣，然后預(yù)測長期天氣，最后預(yù)測氣候。NVIDIA的Earth-2團(tuán)隊創(chuàng)建了FourCastNet，這是一個模擬全球天氣模式的物理人工智能模型，速度快50-100000倍。

FourCastNet運行在NVIDIA AI上，Earth-2數(shù)字孿生是在NVIDIAOmniverse中構(gòu)建的。

這樣的系統(tǒng)有望應(yīng)對我們這個時代的最大挑戰(zhàn)，例如對廉價清潔能源的需求。

例如，英國原子能管理局（Atomic Energy Authority）和曼徹斯特大學(xué)（University of Manchester）的研究人員正在為他們的聚變反應(yīng)堆創(chuàng)建一個數(shù)字孿生模型，使用物理-人工智能（physics-AI）模擬等離子體物理，使用機(jī)器人控制反應(yīng)并維持燃燒的等離子體。

黃說，科學(xué)家可以在激活物理反應(yīng)堆之前，通過在數(shù)字孿生中測試這些假設(shè)來探索假設(shè)，從而提高能量產(chǎn)出、預(yù)測性維護(hù)和減少停機(jī)時間。“反應(yīng)堆等離子體物理AI在NVIDIA AI上運行，其數(shù)字孿生在NVIDIAOmniverse上運行，”Huang說。

這樣的系統(tǒng)有望在半導(dǎo)體行業(yè)取得進(jìn)一步的進(jìn)步。黃說：“我期待著物理人工智能、機(jī)器人和基于Omniverse的數(shù)字雙胞胎幫助推動芯片制造的未來。”。

審核編輯 ：李倩