Datenübertragung in der Lithografie: Wie 2×100G-Glasfaser-NICs mit RDMA den Datenfluss bei Masken gewährleisten

In der Halbleiterfertigung schreibt die Lithografiemaschine Schaltkreismuster auf Wafer – allerdings nur, wenn sie die Maskenlayoutdaten rechtzeitig erhält. Ein 2×100G-Glasfaser-NIC mit RDMA schafft den Hochgeschwindigkeitskanal mit geringer Latenz, auf den dieser Prozess angewiesen ist.

Warum die Lithografie eine schnelle Datenübertragung erfordert

Eine einzelne Maskenlayout-Datei (Retikel) für einen modernen Prozessknoten kann mehrere zehn Gigabyte groß sein. Während der Produktion müssen diese Daten kontinuierlich zwischen der Lithografieanlage, den Speicherservern und den KI-Servern für die OPC-Verarbeitung (Optical Proximity Correction) und das Rezeptmanagement hin- und hergesendet werden. Jede Verzögerung in dieser Pipeline bedeutet, dass der Stepper untätig ist – und in einer Fabrik wird Leerlaufzeit in verlorenen Wafern pro Stunde gemessen.

Die Netzwerktopologie: Stepper, Speicher, KI

Die typische Konfiguration verbindet die Lithografieanlage mit Speicherservern, auf denen Retikelbibliotheken gespeichert sind, sowie mit KI-Servern, auf denen die Musterüberprüfung läuft. Der Datenfluss erfolgt in beide Richtungen und muss mit minimalem Jitter übertragen werden. Eine Dual-Port-100G-Glasfaser-Netzwerkkarte im Speicher- oder KI-Server bietet die für diese Architektur erforderliche aggregierte Bandbreite und Redundanz und ist über Switches oder direkt mit FPGA-Karten an den Stepper angeschlossen.

Warum Glasfaser und warum RDMA

Kupferverbindungen haben ab einer Länge von wenigen Metern Probleme mit der Signalintegrität und elektromagnetischen Störungen – ein echtes Problem in einer Fertigungshalle voller Hochleistungsgeräte. Glasfaser gewährleistet die Signalqualität über Werkstattanlagen- und werksübergreifende Entfernungen hinweg. RDMA (Remote Direct Memory Access) ermöglicht es der Netzwerkkarte, Daten direkt in den Anwendungsspeicher zu übertragen und dabei die CPU und den Betriebssystem-Stack zu umgehen. Das Ergebnis: deutlich geringere Latenz und CPU-Auslastung sowie vorhersehbare Übertragungszeiten selbst unter Last.

Tier-Optionen von 25G bis 200G

Nicht jeder Prozess benötigt heute bereits 200G, aber eine Fabrik, die sich auf eine bestimmte Leistungsstufe standardisiert, kann ohne Umgestaltung der Architektur skalieren. LR-LINK deckt die gesamte Bandbreite ab: 25G-Glasfaser-NICs mit zwei Ports für Edge- und werkzeugnahe Verbindungen, 100G-RDMA-Smart-NICs mit zwei Ports für das Speicher-Backbone sowie 200G-RDMA-NICs mit zwei Ports für den KI-Rechencluster. Als Controller stehen Intel E810 und Broadcom-Optionen zur Verfügung, die zu bestehenden Server-Ökosystemen passen.

Empfohlene Produkte

• Dual-Port-25G-Glasfaser-NIC (LRES1021PF-2SFP28)
• Dual-Port-25G-RDMA-Smart-NIC (LRES1026PF-2SFP28)
• Dual-Port-100G-RDMA-Smart-NIC (LRES1046PF-2QSFP28)
• Dual-Port-200G-RDMA-Netzwerkkarte (LRES1160PF-2QSFP56)

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