隨著 AI 技術得以實用化，現在各行各業都積極導入 AI 進行產業升級，其中也不乏半導體產業； AI 除了已經被應用在協助進行半導體佈線設計外， NVIDIA 在 GTC 2023 宣布與 ASML 、台積電 TSMC 以及電子設計自動化公司 Synopsys 新思科技攜手，將 AI 導入半導體運算式微影領域，四方進行長達 4 男的合作，推出 NVIDIA cuLitho 軟體庫，借助 AI 與機器學習技術輔助進行運算式微影技術，進一步提升半導體微影技術，使晶片具備更緊湊的電晶體與佈線，並加速產品上市與提升產品的能源效率。
▲運算微影是透過逆向物理演算法預測將在晶圓上產生最終圖案光罩上的圖案
運算微影技術是當前半導體工程相當重要的一環，透過逆向物理演算方式預測將在晶圓上產生最終圖案光罩上的圖案，然而隨著製程越來越精進，運算微影技術的複雜度也越來越高，同時運算系統也是半導體製造商在營運上的必要支出，然而在相同算力的系統下，光罩圖案設計複雜度越高，也需要更長的運算時間，也意味著將會帶來更多的運算能耗。
NVIDIA 執行長黃仁勳指出，借助將 NVIDIA cuLitho 與世界一流的微影設備製造商 ASML 、先進製程領導者台積電、與提供首屈一指的 EDA 商新思科技合作，能使晶圓廠提升產量、減少碳足跡，同時為 2nm 以及以後的先進工藝奠定基礎； NVIDIA cuLitho 將被整合至以 NVIDIA Hopper 為基礎的系統，並融入電子自動化設計軟體、製造流程與系統當中；借助在高效能的 H100 GPU 系統執行，使 cuLitho 比目前的運算微影技術提升 40 倍的效能，能大幅提升微影的效率，同時透過 500 個 NVIDIA DGX 100 提供的 40,000 個 CPU 進行執行，相較傳統運算微影技術能大幅降低電力需求與碳排放。
▲ cuLitho 由四大廠商進行長達 4 年的合作開發而成，將劇烈加速半導體運算微影的效率與提升精密度
以當前的實質效益而言，使用 NVIDIA cuLitho 技術進行運算微影的晶圓廠能夠提升 3 到 5 倍的光阻層產量，比當前的技術還少了 9 倍的能耗，可將過去需要兩周才能完成的作業在一個晚上完成；以長期效益， cuLitho 將有助於實現更好的設計規則、更高的晶體密度與產能。
從半導體發展的趨勢，隨著半導體製程越來越精密，不僅需要容納更多的電晶體，也需要更嚴謹的精度，使得計算半導體運算微影成為在整個製程當中的龐大工作負載，是導致接下來半導體技術難以符合摩爾定律的困局之一； NVIDIA 希冀藉由推動 NVIDIA cuLitho 技術消弭在半導體運算微影的技術障礙，並可降低在設計完成後進行修正的情形，藉此驅動半導體設計與製程的創新。
