برمجيات إنفيديا تسرع محاكاة تصنيع أشباه الموصلات بنحو 35 ضعفاً

بدأ المهندسون في استخدام الذكاء الاصطناعي القائم على الفيزياء لتغيير طريقة عمل مصانع أشباه الموصلات. تتضمن عملية تصنيع الرقائق المتقدمة خطوات معقدة تؤدي فيها الأخطاء الصغيرة إلى نتائج مكلفة، لذا أصبح بإمكان الفرق اختبار النماذج الافتراضية قبل تصنيعها فعلياً.

تستغرق عمليات المحاكاة التي كانت تتطلب أياماً الآن ساعات أو حتى أجزاء من الثانية. على سبيل المثال، تساعد مكتبة cuDSS شركات مثل كومسول (COMSOL) في تسريع النمذجة متعددة الفيزياء بنحو 10 أضعاف، وهي تنبؤات حول كيفية تفاعل الحرارة والضغط والتيارات الكهربائية داخل الجهاز.

قامت شركة أبلايد ماتيريالز (Applied Materials) بدمج أدوات إنفيديا (NVIDIA) في منصاتها الخاصة. حيث أصبحت برمجية ACE+ التابعة لها تنفذ محاكاة طبوغرافية أسرع بـ 35 ضعفاً عما كانت عليه في السابق. في الوقت نفسه، تساعد منصة cuLitho شركة سيمنز (Siemens) في التعامل مع الحسابات الضخمة المطلوبة لطباعة أنماط الدوائر على السيليكون.

بعيداً عن مجرد السرعة، يغير الذكاء الاصطناعي طبيعة العمل نفسه. يسمح إطار العمل PhysicsNeMo للمهندسين بالتنبؤ بسلوك البلازما المستخدمة في عمليات الحفر في أجزاء من الثانية، مما يعني إمكانية استكشاف تنوعات تصميم أكثر بكثير دون تشغيل محاكاة كاملة وبطيئة.

دخلت وكلاء الذكاء الاصطناعي أيضاً للتعامل مع المهام الإدارية المملة. تستخدم شركة أدفانتست (Advantest) الآن وكلاء NeMo Switchyard لاختيار نماذج الذكاء الاصطناعي المناسبة لكل مهمة، مما يقلص عملية يدوية من ساعات إلى دقائق.

تعمل التوائم الرقمية على إنشاء نسخ افتراضية لأرضيات المصانع بالكامل. ومن خلال استخدام أومنيفيرس (Omniverse)، يمكن للفرق محاكاة حركة المواد وتحديد الاختناقات المحتملة قبل إعداد الآلات الفعلية، وهو ما يشبه جهاز محاكاة الطيران لمصنع تبلغ تكلفته المليارات.

يظل المهندسون هم أصحاب القرار النهائي. فهم يستخدمون هذه الأدوات لتفسير البيانات والتحقق من التغييرات بشكل أسرع من أي وقت مضى. هل تساءلت يوماً عن عدد النماذج الأولية الفاشلة التي يتطلبها صنع الرقاقة الموجودة في هاتفك؟

هذه الأدوات ليست حلاً سحرياً يلغي الإشراف البشري. لا يوضح المصدر كيفية أداء هذه الأنظمة عند التعامل مع مواد جديدة تماماً وغير قياسية، أو مدى قابليتها للتوسع عبر البنى التحتية للمصانع العالمية المختلفة.