实时控制环路的GPU加速
分布式、并行与集群计算
2019-02-22 v1 系统与控制
摘要
极紫外（EUV）光刻被视为未来十年提高晶体管密度的关键赋能技术。在EUV光刻中，13.5 nm的EUV光透过持有待印刷图案的掩模版照射到硅晶圆上。该过程每张晶圆执行约100次，速率超过每小时一百张晶圆。在此过程中，一定比例的光能量转化为晶圆中的热。进而，该热导致晶圆变形，增大套刻误差，从而降低制造良率。为缓解此问题，我们提出一种硬实时控制系统，利用晶圆热前馈模型补偿晶圆变形。该模型计算预期晶圆变形，然后通过调整光投影和/或晶圆移动进行补偿。然而，模型的计算需求极高。因此，其需要在能快速计算的专用硬件上执行。为此，我们部署图形处理单元（GPU）以加速计算。为使计算符合所需时间预算，我们以新颖方式结合多种技术，如压缩与混合精度算术，以及GPU近期进展，构建基于GPU的实时控制系统。使用NVIDIA P100 GPU的概念验证实现能够交付33 GB/s的解压吞吐量与每GPU 198 GFLOP/s的混合精度稠密矩阵向量乘法持续性能。
引用
@article{arxiv.1902.08018,
title = {GPU Acceleration of Real-Time Control Loops},
author = {Mohamed A. Bamakhrama and Alejandro Arrizabalaga and Frank Overman and Jean-Paul Smeets and Kornel van der Sommen and Remko van der Vossen and John Wagensveld},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08018},
year = {2019}
}