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重磅!国内首个物理层兼容UCIe国际标准的Chiplet解决方案正式发布

2022年4月,中国一站式IP和芯片定制及GPU赋能型领军企业芯动科技宣布,率先推出国产自主研发物理层兼容UCIe标准的IP解决方案——Innolink™ Chiplet。据悉,这是国内首套跨工艺、跨封装的Chiplet(芯粒)连接解决方案,且已在先进工艺上量产验证成功。

3月初英特尔等十家行业巨头共同推出UCle后不到三周,芯动科技就推出了国产自主研发物理层兼容UCIe标准的IP解决方案。芯动技术总监兼Chiplet架构师高专表示:“芯动科技在Chiplet互联技术领域耕耘多年,积累了大量的客户应用需求经验,并且和英特尔、台积电、三星、美光等业界领军企业有着密切的技术沟通和合作探索。我们两年多前就开始了Innolink™ 的研发工作,并在2020年Design Reuse的全球会议上首次向业界公开了Innolink™ A/B/C技术,率先明确了Innolink™ B/C基于DDR的技术路线。得益于正确的技术方向和超前的布局规划,Innolink™ 的物理层与UCIe的标准保持了一致,并最终成为国内首发、世界领先的兼容UCIe标准的Chiplet解决方案。”

资料图-高专在2021国产IP与定制芯片生态大会上演讲

高专称,“UCle发布时我们就注意到,UCIe规范中有标准封装和先进封装两种规格,并且这两种规格同芯动科技的Innolink™ B和C在思路和技术架构非常类似,都是针对标准封装和先进封装单独定义IO接口,都是单端信号,都是forward clock,都有Data valid信号,都有side band通道。基于Innolink™ B/C,芯动科技迅速发布了兼容UCIe两种规格的IP产品,可以赋能国内外芯片设计公司,帮助他们快速推出兼容UCIe标准的Chiplet产品。”

据高专介绍,围绕着Innolink™ Chiplet IP技术,芯动同时还提供封装设计、可靠性验证、信号完整性分析、DFT、热仿真、测试方案等整套解决方案。

为何芯动能准确地把握Chiplet技术方向,前瞻性地完成设计验证,与后来推出的UCIe技术方向一致?在高专看来,这和芯动在Chiplet技术领域的深厚积累和授权量产方面的持续领先是分不开的,“Innolink™背后的技术极为复杂,但芯动掌握了高速SerDes、GDDR6/6X、LPDDR5/DDR5、HBM3、基板和Interposer设计方案、高速信号完整性分析、先进工艺封装、测试方法等等世界领先的核心技术,并且经过大量客户需求落地和量产验证迭代,所以才能‘博观而约取,厚积而薄发’。”

据了解,芯动的Chiplet连接解决方案已在先进工艺上量产验证成功,支持了高性能CPU/GPU/NPU芯片的异构实现。在2021年11月底,芯动科技发布了国内第一款4K多路高性能显卡——“风华1号”GPU,其中的B型卡就是通过Innolink™ Chiplet技术,将多颗GPU联级,实现了性能翻倍。

UCIe联盟的成立对Chiplet技术有哪些影响?在高专看来,基于DDR技术路线的UCIe作为一个开放的、行业通用的Chiplet的高速互联标准,它可以实现小芯片之间的封装级互连,具有高带宽、低延迟、低成本、低功耗、灵活性强等优点,技术上独树一帜,标准化实现互联互通,能够满足包括云端、边缘端、企业级、5G、汽车、高性能计算和移动设备等在内的整个计算领域,对算力、内存、存储和互连日益增长的高需求。“通俗来讲,UCIe是统一标准后的Chiplet,具有封装集成不同Die的能力,这些Die可以来自不同的晶圆厂,也可以是采用不同的设计和封装方式。这种标准对Chiplet的开放繁荣非常有意义,它通过接口技术路线的统一,实现了更强的赋能。”

高专认为:“Chiplet技术对当前突破AI和CPU/GPU等大型计算芯片的算力瓶颈具有重要战略意义,也是解决我国高质量发展进程中晶圆工艺‘卡脖子’难题的关键技术之一”,他举例称,“大家可以看到,无论是英特尔在ISSCC 2022呈现的Ponte Vecchio芯片,还是前些天苹果公司发布的M1 Ultra芯片,都使用了Chiplet技术,而且AMD的Chiplet CPU也被证明是非常成功的产品。”

高专呼吁,就目前来看,UCIe规范在软件协议层还有物理层都比较切合Chiplet的应用场景,国内公司可以积极参入UCIe生态,积极推出具有竞争力的基于UCIe的产品,“长期来说,国内芯片公司需要不断增强在高性能计算芯片领域的实力,通力合作,拿出一流的chiplet产品。当我们芯片产品和芯片生态足够强大了,参与规范的制定便是水到渠成的事情。”

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