輝達數位孿生 引領AI工業革命

輝達(NVIDIA)執行長黃仁勳全力推動下一次工業革命,其中數位孿生(Digital Twin)成為重要關鍵,科技業者指出,包括台積電、和碩、台達電等科技大廠爭相透過輝達Omniverse平台,打造自家工廠的「數位孿生」,一方面可調整現實工廠運作,也以此打造輝達的AI超級電腦,回頭訓練實體工廠裡的機器人,供機器人運作。

早在GTC 2023黃仁勳對數位孿生的構想即埋下伏筆,當時他指出,半導體製程中微影技術,已達物理學極限,輝達推出cuLitho,積極與台積電、Synopsys合作,協助晶圓廠提高良率與產量,還能更快導入新製程。據悉,該技術為2奈米及更先進的製程提速,正引領新一輪AI工業革命。

數位孿生進展快速,使黃仁勳與合作夥伴能在摩爾定律近乎極限之下,在今年正式啟動「Tick-Tock」戰略模式,亦即AI晶片將以一年處理器微架構更新、一年晶片製程更新,欲大幅拉開與競爭對手之距離。台積電2奈米製程進展非常順利,據了解,將自原先2025年下半年預定時程,提早於年中即進入生產。

半導體業者表示,輝達開始將數位孿生套用至供應鏈上,包括重要代工廠緯創、鴻海等。數位孿生是在虛擬空間創建實體物品或系統的數位版本,與傳統的電腦輔助設計不同,數位孿生可以實時反映實體物件的狀態變化。

以汽車製造為例,數位孿生技術可以提高瑕疵溯源的效率,透過整合分散在不同系統中的數據,工廠管理者可以快速定位問題發生的環節,包括具體的機台、操作人員等訊息。

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同樣的技術也導入半導體製程,台積電已於曝光、蝕刻、薄膜沉積等關鍵製程環節,通過在虛擬環境中模擬並調整製程參數,不僅提高晶圓良率和產能,還能更快導入新製程;例如5奈米製程導入上,數位孿生幫助台積電節省長達六個月的實體測試時間、節省約10億美元的資本支出。

除了製程優化,台積電現在正將數位孿生應用至生產設備的實時監控和故障預測上,通過部署雲端數位孿生系統,能夠全面掌握數以萬計生產工具的運行狀況,提前預警設備故障發生。

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