تكشف NVIDIA عن cuPotential مع اعتماد رواد قطاع أشباه الموصلات CUDA-X

في 14 أكتوبر 2026، كشفت NVIDIA عن cuPotential، وهي مكتبة جديدة ضمن CUDA-X تتيح للمطورين بناء وكلاء ذكاء اصطناعي تحاكي تفاعلات الذرات والجزيئات. كما أعلنت عن اعتماد رواد قطاع أشباه الموصلات، ومنهم Synopsys وCadence وSiemens وLam Research وKLA وApplied Materials، مكتبات CUDA-X التابعة لها في مجالات تصميم الرقائق وتصنيعها واختبارها.

cuPotential ومصانع أشباه الموصلات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي

تصف NVIDIA مصانع أشباه الموصلات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي بأنها مصانع تساعد فيها تقنيات الذكاء الاصطناعي المهندسين على تحسين العمليات وحل مشكلات الإنتاج ورفع كفاءته. وقالت NVIDIA إن تزايد الطلب على الرقائق المتقدمة يتطلب من هذه المصانع توسيع الإنتاج مع إدارة عمليات تصنيع تزداد تعقيدًا، وإن المهندسين يحتاجون إلى أساليب جديدة لنمذجة المواد وتحليل بيانات الفحص واختبار تغييرات العمليات في التوائم الرقمية قبل تطبيقها في الإنتاج. وتوفر محفظة CUDA-X الموسعة للوكلاء والتطبيقات الهندسية أدوات مُسرَّعة لمحاكاة أشباه الموصلات ومعالجة البيانات ثلاثية الأبعاد وتحليل الصور.

تُسرّع المكتبة الجديدة عمليات المحاكاة على المستوى الذري من خلال وظائف متخصصة مُسرَّعة بوحدات معالجة الرسومات، تتكامل مع البرامج الحالية، ما يتيح للباحثين نمذجة القوى الكهربائية والتفاعلات الأخرى عبر أعداد كبيرة من الذرات وتحسين عمليات المحاكاة بوتيرة أسرع. كما تتيح cuPotential قدرات النمذجة هذه لوكلاء الذكاء الاصطناعي، الذين يمكنهم عندئذٍ إجراء عمليات محاكاة جزيئية متقدمة وتقييمها وتحسينها. وأفادت NVIDIA بأن المكتبة سرّعت، خلال اختبارات الوصول المبكر، سير العمل المُحسَّن مسبقًا لوحدات معالجة الرسومات بمقدار إضافي يتراوح بين 2 و3 أضعاف، وذكرت أن Synopsys من أوائل الجهات التي اعتمدتها لتسريع محاكاة المواد.

قال تيم كوستا، نائب الرئيس والمدير العام للهندسة الصناعية والحاسوبية في NVIDIA: «لقد أتاح قطاع أشباه الموصلات ثورة الذكاء الاصطناعي. والآن، يُحدث الذكاء الاصطناعي تحولًا في كيفية تصنيع الرقائق». وأضاف كوستا أن مكتبات CUDA-X وOmniverse توفر لوكلاء الذكاء الاصطناعي أدوات مُسرَّعة للمحاكاة والفحص، تساعد المهندسين على إدارة التعقيد وتحسين العائد الإنتاجي، في الوقت الذي تتسابق فيه المصانع لتلبية الطلب على الرقائق المتقدمة.

شركاء تصميم الرقائق ومحاكاتها

ضمن محفظة التصميم، تحاكي cuPotential التفاعلات الذرية، وتنمذج cuEST السلوك الإلكتروني، وتحل cuDSS مسائل المحاكاة الهندسية المعقدة. وتستخدم Synopsys المكتبات الثلاث جميعها، فيما أفادت NVIDIA بأن النتائج الأولية في QuantumATK أظهرت إمكانية تحقيق تسارع قدره 30 ضعفًا باستخدام cuEST، وأن اختبارات S-Device المعيارية أظهرت تسارعًا قدره 12 ضعفًا باستخدام cuDSS. وصُممت حلول AgentEngineer من Synopsys للتكامل مع النماذج المفتوحة Nemotron وأدوات NeMo من NVIDIA، بما يدعم وكلاء الذكاء الاصطناعي في تصميم الرقائق والتحقق منها.

تستخدم Cadence الحوسبة المُسرَّعة من NVIDIA والنماذج المفتوحة Nemotron ومكتبات CUDA-X لتطوير الذكاء الاصطناعي الوكيلي في تصميم الأنظمة الكهروميكانيكية ومحاكاتها، بما يشمل أشباه الموصلات والتغليف المتقدم ولوحات الدوائر المطبوعة. وقالت NVIDIA إن الوكيل الفائق للذكاء الاصطناعي AuraStack من Cadence يحسّن التغليف المتقدم من حيث الحرارة والإجهاد بسرعة أكبر بثمانية أضعاف باستخدام cuDSS مع Celsius من Cadence، وإن Nemotron يعمل مع الوكيل الفائق للذكاء الاصطناعي ChipStack لتصميم أشباه الموصلات والتحقق منها.

تُسرّع COMSOL عمليات محاكاة الفيزياء متعددة المجالات لأشباه الموصلات باستخدام cuDSS، التي قالت NVIDIA إنها توفر محاكاة أسرع بما يصل إلى 10 أضعاف؛ وسيستخدم COMSOL MCP Server، المقرر إطلاقه لاحقًا، النموذج المفتوح Nemotron Ultra لدعم النمذجة واستكشاف التصاميم بالذكاء الاصطناعي. وتجمع منصة Voltaire التابعة لـVoltai، وهي نظام متعدد الفيزياء قائم على الوكلاء لتصميم 3D-IC ومحاكاته، بين وكلاء الذكاء الاصطناعي ومحلّلات مُسرَّعة بوحدات معالجة الرسومات ومبنية على cuDSS وCUDA-X؛ وقالت NVIDIA إن ذلك يقلّص سير عمل المحاكاة الكهروحرارية الميكانيكية المعقدة من أشهر إلى يوم واحد. وتطوّر ChipAgents نماذج ذكاء اصطناعي متخصصة لتصميم الرقائق على بنية NVIDIA التحتية للذكاء الاصطناعي، إلى جانب برمجيات تدريب النماذج وتحسينها، كما تعمل مع NVIDIA على تطوير Build-A-Chip Bench، وهو معيار لتقييم الوكلاء عبر سير العمل المتكامل من المواصفات إلى نظام البيانات الرسومية.

التصنيع والفحص وتشغيل المصانع

في سير عمل التصنيع، تُسرّع cuLitho الحسابات المستخدمة لطباعة أنماط الرقائق، وتوفر NanoVDB أدوات مفتوحة المصدر للتعامل مع البيانات ثلاثية الأبعاد في محاكاة صناعة الرقائق، فيما يساعد إطار العمل المفتوح PhysicsNeMo المهندسين على تدريب نماذج ذكاء اصطناعي فيزيائي تتنبأ بسلوك الأنظمة الفيزيائية. وتستخدم Siemens cuLitho لتسريع برنامج Calibre الخاص بها لتنقيح أنماط الرقائق وإعداد الأقنعة، كما يعمل فريق Solido التابع لها على تطوير مسارات عمل للتوصيف يقودها الوكلاء، باستخدام النماذج المفتوحة Nemotron والمكتبات المفتوحة NeMo.

تعتزم Lam Research دمج NanoVDB في SEMulator3D، منصة نمذجة العمليات التابعة لها ضمن مجموعة المنتجات الافتراضية Semiverse Solutions. وقالت NVIDIA إن من المتوقع أن تسرّع هذه الإضافة نمذجة حفر رقائق السيليكون المختارة بما يصل إلى 30 ضعفًا، وإنه ثبت أن PhysicsNeMo يخفض زمن محاكاة التنبؤ بالبلازما إلى بضعة أجزاء من الألف من الثانية، بدلًا من أيام. وتستخدم Luminary PhysicsNeMo في تصميم أغلفة أشباه الموصلات؛ وقالت NVIDIA إن نماذج الذكاء الاصطناعي الفيزيائي، المدربة على التنبؤ بدرجة الحرارة وهبوط الضغط والإجهاد الحراري عبر تكوينات الأغلفة المختلفة، تتيح للمهندسين اختبار عدد من التصاميم أكبر بمئة مرة ضمن الجدول الزمني نفسه، ومن دون إجراء محاكاة جديدة لكل خيار.

لأغراض الفحص والاختبار، تتولى مكتبة NPP من NVIDIA معالجة الصور على وحدات معالجة الرسومات، فيما تعالج RAPIDS cuDF مجموعات البيانات الكبيرة على وحدات معالجة الرسومات، ما يسرّع معًا سير عمل الاختبار ومراقبة الجودة. وباستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي من NVIDIA والحوسبة المسرّعة، تعمل imec على إزالة التشويش من صور المجهر الإلكتروني الماسح المستخدمة في قياسات الرقائق دون النانومترية، كما تطبّق cuLitho على تصحيح التقارب البصري المكثف حسابيًا ضمن نافذة العملية، وأفادت NVIDIA بتحقيق تحسن بنسبة 30% في نافذة عملية الطباعة الحجرية. واستفادت KLA من الرؤى المستخلصة من نوى الإنتاج المحسّنة للغاية لديها لتطوير نواة NPP NCC جديدة، قالت NVIDIA إنها حققت أداءً أسرع بـ50 مرة من الإصدارات السابقة المعتمدة على وحدات المعالجة المركزية، وبأداء يضاهي تطبيقات KLA المضبوطة يدويًا.

قالت NVIDIA إن Teradyne تجمع بين معالجة الصور القائمة على NPP والحوسبة المسرّعة لاختبار مستشعرات الصور، وبين RAPIDS cuDF وحسابات CuPy على وحدات معالجة الرسومات، محققةً استدلالًا أسرع بنحو 85 مرة في صيانة المجسّات، ما يساعد على رصد المجسّات المتدهورة قبل أن تؤثر في الإنتاجية. ودمجت Advantest نموذجي NVIDIA، Nemotron وKumo-Anomaly، في ACS RTDI لتمكين تحليلات إنتاج أشباه الموصلات المدعومة بالذكاء الاصطناعي؛ ويوفر النظام المدعوم بـ Grace Blackwell تشخيصات واستدلالًا في الوقت الفعلي، ويوصي بإجراءات تصحيحية لخلايا الاختبار. وقالت NVIDIA إن Advantest تستخدم أيضًا وكلاء الذكاء الاصطناعي NeMo Switchyard لأتمتة اختيار النماذج، وتبسيط سير عمل اختبار أشباه الموصلات، وخفض أوقات الاستجابة من ساعات إلى دقائق.

تستخدم Applied Materials منصة Omniverse ومكتبات CUDA-X، وهي cuDSS وcuEST وPhysicsNeMo، في اكتشاف المواد وتطوير العمليات وتحسين مصانع أشباه الموصلات؛ وأفادت NVIDIA بأن هذا المزيج يتيح محاكاة الغرف أسرع بما يصل إلى 35 مرة، ويدعم التوائم الرقمية للمصانع التي تساعد على تحسين المخططات الانسيابية وتدفق المواد. وتجمع Analog Devices بين محاكاة الفيزياء من Synopsys وإطار عمل Isaac Sim ومكتبات Omniverse لتطوير محاكاة عالية الدقة للاستشعار ومعايير مرجعية للروبوتات، بهدف تقييم سلوك المستشعرات ضمن أنظمة روبوتية متكاملة. وتربط FANUC وFoxconn نماذج الروبوتات لديهما بمخطط Mega NVIDIA Omniverse Blueprint للتوائم الرقمية للمصانع، بما يتيح للمصنّعين محاكاة العمليات الروبوتية والتحقق من صحتها قبل تنفيذها فعليًا. وتستخدم OMRON نماذج Cosmos للعالم المفتوح ومخطط Metropolis Blueprint للبحث في مقاطع الفيديو وتلخيصها ضمن معدات الفحص لديها.

التوافر

يتوفر cuPotential بإتاحة مبكرة، ويتوفر NanoVDB مفتوح المصدر ضمن OpenVDB، كما تتوفر NPP عبر NVIDIA CUDA Toolkit؛ ودعت NVIDIA القراء إلى الانضمام إليها في SEMICON West. ومن المستهدف إطلاق إمكانات SEMulator3D المعززة بـ NanoVDB من Lam Research بحلول نهاية عام 2026.