삼성 반도체와 시놉시스는 엔비디아 하드웨어와 소프트웨어를 활용한 GPU 가속 덕분에 노출 마스크 계산 및 회로 시뮬레이션에서 상당한 발전을 이루고 있습니다. GTC 2025에서 그들은 CPU에 의존하고 시간이 많이 소요되던 계산 리소스를 가속화하는 엔비디아의 cuLitho에 대한 경험을 공유했습니다.
엔비디아 cuLitho는 광학 근접 보정(Optical Proximity Correction, OPC) 및 역 리소그래피 기술(Inverse Lithography Technology, ILT) 계산을 개선하도록 설계되어, 이러한 작업을 GPU로 전환하여 처리 시간을 대폭 단축합니다. 삼성은 cuLitho를 사용하여 포토리소그래피에서 추론 계산 시간을 원래의 1/6로 줄였다고 보고했습니다. 이 소프트웨어는 리소그래피 공정에 비해 자주 조정되는 새로운 에칭 공정의 턴어라운드 시간을 절반으로 줄일 것으로 예상됩니다.
반도체 설계 소프트웨어 회사인 시놉시스도 엔비디아의 cuLitho의 혜택을 보아 OPC 및 ILT 계산에서 A100 가속기를 사용하여 5배의 속도 향상을 달성했으며, 최신 H100을 사용하면 15배의 속도 향상을 기록했습니다. 이 회사는 전통적인 CPU 계산에 비해 다가오는 H200으로 20배의 개선을 기대하고 있습니다.
회로 시뮬레이션에서 시놉시스는 PrimeSim 소프트웨어 내에서 엔비디아 GPU를 사용합니다. 7000만 개의 RC 요소와 1000만 개의 MOSFET을 포함한 전력 공급 네트워크(Power Delivery Network, PDN)를 분석할 때 CPU 처리에는 30시간이 소요되지만, 단일 GH200을 사용하면 14시간으로 줄어들고, 4개의 GH200을 사용하면 단 6시간 만에 작업을 완료할 수 있습니다. 플래시 메모리 분석에서는 CPU가 104시간이 걸리지만, A100을 사용하면 39시간, 4개의 A100을 사용하면 23시간으로 단축됩니다. 4억 개의 RC 요소가 포함된 SRAM 분석에서는 CPU가 19일이 걸리지만, H100을 사용하면 6일, 3개의 H100을 사용하면 3일로 줄어들어 반도체 설계 및 제조에서 GPU 가속의 변혁적인 영향을 보여줍니다.
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