英特尔台积电携手制定小芯片统一标准手机CPU天梯图焕发新希望
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,这使得设计者不得不将功能分散到多个晶圆上。在某些情况下,即便如此,每个晶圆也可能提供相同或类似的功能。这要求晶圆必须实现更高程度的小型化。
此前厂商一直使用SoC(系统级别集成电路)技术组合不同的模块。这种技术的优势在于提高模块之间通信速度,同时还能够做到低功耗和低成本。但随着先进制程工艺难度和成本持续增加,这种方法变得越来越吃力。
一方面,一些领先公司如英特尔已经遇到了7nm制程瓶颈。而三星虽然掌握5nm制造技术,但产品良率造假事件曝光,也显示出其挑战性的面貌。此外,以往突破先进制程所需投入巨大资金,其代价已达到了令人震惊的地步,比如设计一个3nm微处理器所需资金达到58亿美元,而仅仅20年前设计28nm微处理器时只需要4000万美元。
另一方面,由于每个晶圆都有自己的优缺点,这导致了复杂的问题,如如何选择最佳方案以及如何进行实际应用。在过去五年中,小型化已经从理论走向实践,在一些顶尖企业中开始实施并取得了一定的成果。
然而,小型化带来的挑战也不容忽视,如如何有效地连接这些独立的小件,以及确保它们能相互协作以实现最大的效果。一旦解决好这些问题,那么即使是一些看似简单的事情,也会变得异常复杂。例如,当需要将多个独立的小件组合起来时,就要考虑到它们之间传输数据的一致性规则,不同领域对于信息传输速率和功耗要求也是非常不同的。
尽管存在这样的困难,但是许多公司仍然坚信这条道路,因为它似乎是唯一能够帮助我们继续保持与数字世界同步发展的路径。因此,他们正在寻找一种方式,让所有参与者的设备能够无缝地工作在一起,无论它们来自哪里,都应该遵循相同的一套规则。
通过共同努力,大量厂商终于迎来了统一标准——UCle1.0,它不仅规定了物理层面的接口规格,还定义了协议层次上的交换机结构。这意味着任何遵循这个规范的小件都可以无缝连接,从而打破之前混乱不堪的小件生态,使之更加整洁、高效,并且具有更强大的扩展能力。
尽管现在看起来UCle1.0只是起点,但它标志着未来几十年的发展方向。这是一个重要一步,因为它让整个行业都知道,从今以后,我们将共同朝着一个明确目标迈进,而不是像以前那样四处摸索,不知何去何从。而这正是英国经济学家约翰·梅纳德·凯恩斯提出的“车同轨”原则——当所有参与者遵守相同的一套规则时,将会产生更多创造力和创新活力。