英偉達(dá)數(shù)字孿生 引領(lǐng)AI工業(yè)革命

英偉達(dá)（NVIDIA）執(zhí)行長黃仁勛全力推動下一次工業(yè)革命，其中數(shù)字孿生（Digital Twin）成為重要關(guān)鍵，科技業(yè)者指出，包括臺積電、和碩、臺達(dá)電等科技大廠爭相透過英偉達(dá)Omniverse平臺，打造自家工廠的「數(shù)字孿生」，一方面可調(diào)整現(xiàn)實工廠運作，也以此打造英偉達(dá)的AI超級計算機(jī)，回頭訓(xùn)練實體工廠里的機(jī)器人，供機(jī)器人運作。

早在GTC 2023黃仁勛對數(shù)字孿生的構(gòu)想即埋下伏筆，當(dāng)時他指出，半導(dǎo)體制程中微影技術(shù)，已達(dá)物理學(xué)極限，英偉達(dá)推出cuLitho，積極與臺積電、Synopsys合作，協(xié)助晶圓廠提高良率與產(chǎn)量，還能更快導(dǎo)入新制程。據(jù)悉，該技術(shù)為2納米及更先進(jìn)的制程提速，正引領(lǐng)新一輪AI工業(yè)革命。

數(shù)字孿生進(jìn)展快速，使黃仁勛與合作伙伴能在摩爾定律近乎極限之下，在今年正式啟動「Tick-Tock」戰(zhàn)略模式，亦即AI芯片將以一年處理器微架構(gòu)更新、一年芯片制程更新，欲大幅拉開與競爭對手之距離。臺積電2納米制程進(jìn)展非常順利，據(jù)了解，將自原先2025年下半年預(yù)定時程，提早于年中即進(jìn)入生產(chǎn)。

半導(dǎo)體業(yè)者表示，英偉達(dá)開始將數(shù)字孿生套用至供應(yīng)鏈上，包括重要代工廠緯創(chuàng)、鴻海等。數(shù)字孿生是在虛空間創(chuàng)建實體物品或系統(tǒng)的數(shù)字版本，與傳統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計不同，數(shù)字孿生可以實時反映實體對象的狀態(tài)變化。

以汽車制造為例，數(shù)字孿生技術(shù)可以提高瑕疵溯源的效率，透過整合分散在不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，工廠管理者可以快速定位問題發(fā)生的環(huán)節(jié)，包括具體的機(jī)臺、操作人員等訊息。

同樣的技術(shù)也導(dǎo)入半導(dǎo)體制程，臺積電已于曝光、蝕刻、薄膜沉積等關(guān)鍵制程環(huán)節(jié)，通過在虛擬環(huán)境中模擬并調(diào)整制程參數(shù)，不僅提高晶圓良率和產(chǎn)能，還能更快導(dǎo)入新制程；例如5納米制程導(dǎo)入上，數(shù)字孿生幫助臺積電節(jié)省長達(dá)六個月的實體測試時間、節(jié)省約10億美元的資本支出。

除了制程優(yōu)化，臺積電現(xiàn)在正將數(shù)字孿生應(yīng)用至生產(chǎn)設(shè)備的實時監(jiān)控和故障預(yù)測上，通過部署云端數(shù)字孿生系統(tǒng)，能夠全面掌握數(shù)以萬計生產(chǎn)工具的運行狀況，提前預(yù)警設(shè)備故障發(fā)生。