中国首台3纳米光刻机英特尔台积电等巨头共同推动行业标准统一
3月3日,全球知名芯片制造商英特尔、台积电、三星联手芯片封测龙头日月光,携AMD、Arm、高通、谷歌、微软、Meta等科技行业巨头推出了一个全新的通用芯片互连标准:通用小芯片快连(UCle)。该协议专为小芯片(chiplet)而设置,旨在为小芯片互连制定一个新的开放标准,简化相关流程,并且提高来自不同制造商的小芯片之间的互操作性。该标准下,芯片制造商可以在合适的情况下混合构建芯片。
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近年来,小芯片技术已经开始从理论走向实践,在一些头部厂商的带领下真正应用到芯片的设计和制造中。当初小芯片技术画下的名为“用搭积木的方式造chip”的大饼,如今已经离实现越来越近。
但小CHIP还需要面对诸多挑战。在设计中必须要考虑到工艺制程、封装技术、系统集成、扩展等诸多复杂因素。同时,还需要满足不同领域对信息传输速度、功耗等方面的要求。这使得Small CHIP设计过程变得非常复杂,而其中横在Small CHIP面前的最大难关来自于没有统一的协议。
Marvell曾经在2015年推出了MoChi架构这一Small CHIP模型。此后Marvell就陷入了选择接口的困难中。根据Marvell网络CTO Yaniv Kopelman说,由于不想堆高封装成本或是被单个供应商绑定,他们不想使用内插器或者InFO类型的封装。另外,使用Small CHIP的时候必须在中间划分IP,但在哪里划分以及如何开发架构也对最终产品的实现提出了挑战。
Yaniv Kopelman总结到:“在演示中构建IP很容易,但从演示走向生产还有很长的路要走。”
如今,这些巨头们共同站台的小CHIP生态圈终于迎来了统一标准——UCle1.0。这使得各厂商在使用Small CHIP时终于有了共同规则。UCle规范包括了物理层和协议层。在物理层上规定了Small CHIP之间互相通信电气信号标准、中间凸块间距。而在协议层上,该规范定义了覆盖这些信号上的更高级别协议。这将使得所有遵守它的小CHIP能够连接起来。
虽然UCle1.0只是这个过程的一个开始,它仍然只是一个起点。这是一个重要的一步,因为它解决了一直困扰着这个领域的问题。但还有更多工作要做,以便完全实现构建可混合搭配的小CHIP生态系统。此外,对于更先进3D封装相关标准还需继续探索和完善。