Chiplet的国内外标准，你知道区别吗？

精神病院王主任

关键词：Chiplet、UCIe

UCIe标准的全称为Universal Chiplet Interconnect Express（通用小芯片互连通道），在小芯片层面确立互连互通的国外统一标准，推动Chiplet走上了发展的快车道。UCIe1.0标准定义了小芯片间互连物理层、链路层等规格等，并通过支持PCIe、CXL（Compute Express Link）两种成熟的芯片间互连上层高速互连标准，实现对芯片互连场景的改变，提升互连密度，并构筑英特尔芯片更牢固的生态。



图片来源：UCle
在去年12月，中国首个《小芯片接口总线技术要求》团体标准（T/CESA 1248-2023）正式向向世界发布。这项国内原生标准描述了CPU、GPU、人工智能芯片、网络处理器和网络交换芯片等应用场景的小芯片接口总线（Chiplet）技术要求，通过对链路层、适配层、物理层的详细定义，实现在小芯片之间的互连互通，并兼顾了PCIe等现有协议的支持，列出了对封装方式的要求，Chiplet设计不但可以使用国际先进封装方式，也可以充分利用国内封装技术积累。



图片来源：中国计算机互连技术联盟
Chiplet技术为什么需要标准
产业发展，标准先行。Chiplet作为一种互连技术，更加依赖于标准的制订，中国电子技术标准化研究院负责人表示，小芯片技术标准体系的建立，有助于行业的规范化、标准化发展，为赋能集成电路产业打破先进制程限制因素，提升中国集成电路产业综合竞争力，加速产业进程发展提供指导和支持。
国内外Chiplet标准有何不同
UCIe在标准组成上，主要由D2D（Device to Device）适配层、物理层（含封装）组成，我国的《小芯片接口总线技术要求》也有类似的组成，由链路适配层、物理层及封装组成。两个标准的关键区别之一在于，UCIe在D2D组成的芯片中，加入了一种叫retimer的功能芯片定义，它负责把信号由并行转成串行，然后以更高速度传送到较远的地方。国内《小芯片接口总线技术要求》则不包括这部分内容，而是一个纯粹的D2D互连标准。中国计算机互连技术联盟（CCITA）秘书长郝沁汾认为，我国的标准更加符合国情。比如在物理层，国内Chiplet标准同时支持单端信号和差分信号，单端的信号是一根线，差分信号是一对线，可以把信号传的更远一点。
通过Chiplet将两个芯片互连，只要支持差分信号，就能使国内某些加速器芯片厂商实现将相同的芯片通过差分信号接口相连，以拓展总体性能的目的。这种先用成熟工艺做出小芯片、再用先进封装技术把它们拼在一起的方式更加廉价经济，可替代采用7nm、5nm先进制程工艺生产芯片的昂贵方案。苹果推出的电脑芯片M1 Ultra，其实现方式与国内的Chiplet标准更为类似。



图片来源：苹果
而UCIe只支持通过单端信号实现D2D互连，与国内厂商的现阶段诉求不一致。郝沁汾表示，国内Chiplet标准既支持像台积电CoWoS等先进封装方式，也支持国内先进封装方法的最新积累，这样国内企业万一被施加技术限制，至少还有个备用方案，而不至于措手不及。
至于中国小芯片标准与UCIe的关系，郝沁汾表示，中国小芯片标准更偏重本土化的需求，与UCIe并不是竞争关系，目前CCITA已经在考虑和Intel UCIe在物理层上兼容，以降低IP厂商支持多种Chiplet标准的成本。

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参考资料：
1.芯榜：国家强化标准话语权，中国Chiplet标准与美国UCIe的“竞与合”
2.芯东西：绕开先进制程封锁，中国“小芯片”标准草案即将公示，独家对话郝沁汾
3.集微网：中外两套标准相继诞生 Chiplet开启发展元年

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