中国自主光刻机成果引领潮流英特尔台积电等巨头共同致敬小而坚固的物品标准之星
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。
什么是小芯片?SoC的掘墓人,摩尔定律的“续命丹”
近年来,小型化和集成技术已经成为解决摩尔定律逐渐失效问题的关键。随着探索先进制程工艺成本不断上升,小型化已经成为必然趋势,而小芯片正是在这一背景下诞生的新兴技术。
摩尔定律逐渐失效的原因是光掩模限制了单个晶圆上的最大尺寸,使得晶圆厂必须采用多晶圆组合不同的功能模块。这要求晶圆必须完成更大的压缩。在此过程中,一些公司开始使用异构处理器架构,即将多个独立的小型处理器组合起来形成一个强大的系统,这种方法称为“大饼”或者说是“搭积木”的方式。
然而,“大饼”的实践并非没有挑战。由于每个模块都有自己的设计师和生产线,每次修改都会涉及复杂的协调工作。此外,由于缺乏统一标准,每个公司都有自己的一套规则,这使得跨公司合作变得困难。
为了克服这些问题,一些企业开始寻求一种新的方法——使用多个较小、小到足以通过单一光刻步骤一次性制作出完整功能的小件——这就是所谓的小型化或“chiplet”技术。
这种方案虽然在理论上很简单,但实际应用中却充满挑战。一方面,是如何确保这些部分能够有效地相互连接;另一方面,则是如何保证它们能够无缝整合到一起,以便形成一个完整且高效的系统。
为了解决这个问题,一群业界巨头联合起来,他们共同开发了一种名为UCle(Universal Chiplet Link)的接口,它允许从不同供应商那里获取来的各自设计的小件能够轻松地相互连接,从而打破了传统封装限制,为创造更加灵活、高效和可扩展性的系统提供了可能性。
尽管UCle只是开启了一扇门,但它代表了一场革命,它让我们看到未来可能实现的事情,比如设备间数据传输速度增加到1.3TB/秒,以及即使是在服务器内部也能实现长距离通信,这对于数据中心来说是一个前所未有的机会。然而,在这个过程中,还有许多需要被解决的问题,比如如何确保所有参与方遵守同样的规则,以及如何进一步提高性能等等。