芯動科技發(fā)布國產(chǎn)首個(gè)物理層兼容UCIe標(biāo)準(zhǔn)的Chiplet解決方案

2022年4月，中國一站式IP和芯片定制及GPU賦能型領(lǐng)軍企業(yè)芯動科技宣布，率先推出國產(chǎn)自主研發(fā)物理層兼容UCIe標(biāo)準(zhǔn)的IP解決方案——Innolink? Chiplet。據(jù)悉，這是國內(nèi)首套跨工藝、跨封裝的Chiplet（芯粒）連接解決方案，且已在先進(jìn)工藝上量產(chǎn)驗(yàn)證成功。

3月初英特爾等十家行業(yè)巨頭共同推出UCle后不到三周，芯動科技就推出了國產(chǎn)自主研發(fā)物理層兼容UCIe標(biāo)準(zhǔn)的IP解決方案。芯動技術(shù)總監(jiān)兼Chiplet架構(gòu)師高專表示：“芯動科技在Chiplet互聯(lián)技術(shù)領(lǐng)域耕耘多年，積累了大量的客戶應(yīng)用需求經(jīng)驗(yàn)，并且和英特爾、臺積電、三星、美光等業(yè)界領(lǐng)軍企業(yè)有著密切的技術(shù)溝通和合作探索。我們兩年多前就開始了Innolink? 的研發(fā)工作，并在2020年Design Reuse的全球會議上首次向業(yè)界公開了Innolink? A/B/C技術(shù)，率先明確了Innolink? B/C基于DDR的技術(shù)路線。得益于正確的技術(shù)方向和超前的布局規(guī)劃，Innolink? 的物理層與UCIe的標(biāo)準(zhǔn)保持了一致，并最終成為國內(nèi)首發(fā)、世界領(lǐng)先的兼容UCIe標(biāo)準(zhǔn)的Chiplet解決方案?！?/p>

資料圖-高專在2021國產(chǎn)IP與定制芯片生態(tài)大會上演講

高專稱，“UCle發(fā)布時(shí)我們就注意到，UCIe規(guī)范中有標(biāo)準(zhǔn)封裝和先進(jìn)封裝兩種規(guī)格，并且這兩種規(guī)格同芯動科技的Innolink? B和C在思路和技術(shù)架構(gòu)非常類似，都是針對標(biāo)準(zhǔn)封裝和先進(jìn)封裝單獨(dú)定義IO接口，都是單端信號，都是forward clock，都有Data valid信號，都有side band通道。基于Innolink? B/C，芯動科技迅速發(fā)布了兼容UCIe兩種規(guī)格的IP產(chǎn)品，可以賦能國內(nèi)外芯片設(shè)計(jì)公司，幫助他們快速推出兼容UCIe標(biāo)準(zhǔn)的Chiplet產(chǎn)品。”

據(jù)高專介紹，圍繞著Innolink? Chiplet IP技術(shù)，芯動同時(shí)還提供封裝設(shè)計(jì)、可靠性驗(yàn)證、信號完整性分析、DFT、熱仿真、測試方案等整套解決方案。

為何芯動能準(zhǔn)確地把握Chiplet技術(shù)方向，前瞻性地完成設(shè)計(jì)驗(yàn)證，與后來推出的UCIe技術(shù)方向一致？在高?？磥恚@和芯動在Chiplet技術(shù)領(lǐng)域的深厚積累和授權(quán)量產(chǎn)方面的持續(xù)領(lǐng)先是分不開的，“Innolink?背后的技術(shù)極為復(fù)雜，但芯動掌握了高速SerDes、GDDR6/6X、LPDDR5/DDR5、HBM3、基板和Interposer設(shè)計(jì)方案、高速信號完整性分析、先進(jìn)工藝封裝、測試方法等等世界領(lǐng)先的核心技術(shù)，并且經(jīng)過大量客戶需求落地和量產(chǎn)驗(yàn)證迭代，所以才能‘博觀而約取，厚積而薄發(fā)’?！?/p>

據(jù)了解，芯動的Chiplet連接解決方案已在先進(jìn)工藝上量產(chǎn)驗(yàn)證成功，支持了高性能CPU/GPU/NPU芯片的異構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在2021年11月底，芯動科技發(fā)布了國內(nèi)第一款4K多路高性能顯卡——“風(fēng)華1號”GPU，其中的B型卡就是通過Innolink? Chiplet技術(shù)，將多顆GPU聯(lián)級，實(shí)現(xiàn)了性能翻倍。

UCIe聯(lián)盟的成立對Chiplet技術(shù)有哪些影響？在高專看來，基于DDR技術(shù)路線的UCIe作為一個(gè)開放的、行業(yè)通用的Chiplet的高速互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，它可以實(shí)現(xiàn)小芯片之間的封裝級互連，具有高帶寬、低延遲、低成本、低功耗、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)上獨(dú)樹一幟，標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，能夠滿足包括云端、邊緣端、企業(yè)級、5G、汽車、高性能計(jì)算和移動設(shè)備等在內(nèi)的整個(gè)計(jì)算領(lǐng)域，對算力、內(nèi)存、存儲和互連日益增長的高需求?！巴ㄋ讈碇v，UCIe是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后的Chiplet，具有封裝集成不同Die的能力，這些Die可以來自不同的晶圓廠，也可以是采用不同的設(shè)計(jì)和封裝方式。這種標(biāo)準(zhǔn)對Chiplet的開放繁榮非常有意義，它通過接口技術(shù)路線的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的賦能?！?/p>

高專認(rèn)為：“Chiplet技術(shù)對當(dāng)前突破AI和CPU/GPU等大型計(jì)算芯片的算力瓶頸具有重要戰(zhàn)略意義，也是解決我國高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)程中晶圓工藝‘卡脖子’難題的關(guān)鍵技術(shù)之一”，他舉例稱，“大家可以看到，無論是英特爾在ISSCC 2022呈現(xiàn)的Ponte Vecchio芯片，還是前些天蘋果公司發(fā)布的M1 Ultra芯片，都使用了Chiplet技術(shù)，而且AMD的Chiplet CPU也被證明是非常成功的產(chǎn)品?！?/p>

高專呼吁，就目前來看，UCIe規(guī)范在軟件協(xié)議層還有物理層都比較切合Chiplet的應(yīng)用場景，國內(nèi)公司可以積極參入U(xiǎn)CIe生態(tài)，積極推出具有競爭力的基于UCIe的產(chǎn)品，“長期來說，國內(nèi)芯片公司需要不斷增強(qiáng)在高性能計(jì)算芯片領(lǐng)域的實(shí)力，通力合作，拿出一流的chiplet產(chǎn)品。當(dāng)我們芯片產(chǎn)品和芯片生態(tài)足夠強(qiáng)大了，參與規(guī)范的制定便是水到渠成的事情。”