自成一派？這次中國擁有了屬于自己的Chiplet標(biāo)準(zhǔn)！

每當(dāng)芯片行業(yè)中出現(xiàn)一個新的技術(shù)趨勢時，制定規(guī)則的幾乎都是歐美大廠，在概念和技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢下，其他人只能跟在后面按照規(guī)則玩游戲。但這一次，中國推出了自己的Chiplet（小芯片）標(biāo)準(zhǔn)。

12 月 16 日，在 “第二屆中國互連技術(shù)與產(chǎn)業(yè)大會”上，首個由中國集成電路領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)和專家共同主導(dǎo)制定的《小芯片接口總線技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式通過工信部中國電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會的審定并發(fā)布。

據(jù)介紹，這是中國首個原生 Chiplet 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

Chiplet，芯片界的樂高

簡單表述一下什么是Chiplet。

借用長江證券研報給出的解釋，所謂的Chiplet，是一種可平衡計算性能與成本，提高設(shè)計靈活度，且提升IP模塊經(jīng)濟(jì)性與復(fù)用性的新技術(shù)之一。

本質(zhì)上是IP核芯片化的小芯粒，將SoC分解為單獨的、預(yù)先在工藝線上生產(chǎn)好的、實現(xiàn)特定功能的芯片裸片，再將這些模塊化的小芯粒互連起來，并通過2.5D或3D的技術(shù)封裝在一起，從而形成一顆異構(gòu)集成系統(tǒng)級芯片。

Chiplet模式是在摩爾定律趨緩下的半導(dǎo)體工藝發(fā)展方向之一。該方案通過將多個裸芯片進(jìn)行先進(jìn)封裝實現(xiàn)對先進(jìn)制程迭代的彎道超車。與傳統(tǒng)的SoC 方案相比，Chiplet 模式具有設(shè)計靈活性、成本低、上市周期短三方面優(yōu)勢。近年國際廠商積極推出相關(guān)產(chǎn)品，如華為鯤鵬920、AMD 的Milan-X 以及蘋果M1 Ultra 等。

被寄予厚望的“小芯片”

大約在一年前，也就是2021 年 5 月，中國計算機(jī)互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）在工信部立項了 Chiplet 標(biāo)準(zhǔn)，即《小芯片接口總線技術(shù)要求》，由中科院計算所、工信部電子四院和國內(nèi)多個芯片廠商合作展開標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

其實，在中國推出自己的小芯片標(biāo)準(zhǔn)之前，國際上已由英特爾、AMD、臺積電等芯片公司聯(lián)合成立了Chiplet聯(lián)盟，并定制了UCIe1.0標(biāo)準(zhǔn)，計劃對原本各家自有的Chiplet技術(shù)進(jìn)行規(guī)范，對接口和協(xié)議等方面形成統(tǒng)一公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，以此推動Chiplet生態(tài)建設(shè)。但由于近年來國際形式復(fù)雜多變，一味依靠國際標(biāo)準(zhǔn)很難保證技術(shù)的平穩(wěn)長久發(fā)展，國內(nèi)行業(yè)需要從標(biāo)準(zhǔn)到應(yīng)用生態(tài)中的每一環(huán)都獨立可控。

因此，擁有自己的Chiplet標(biāo)準(zhǔn)對中國集成電路產(chǎn)業(yè)延續(xù)“摩爾定律”，突破先進(jìn)制程工藝限制具有重要意義。

與國際標(biāo)準(zhǔn)互不沖突

《小芯片接口總線技術(shù)要求》描述了 CPU、GPU、人工智能芯片、網(wǎng)絡(luò)處理器和網(wǎng)絡(luò)交換芯片等應(yīng)用場景的小芯片接口總線（chip-let）技術(shù)要求，包括總體概述、接口要求、鏈路層、適配層、物理層和封裝要求等。

據(jù)介紹，小芯片接口技術(shù)有以下應(yīng)用場景：

·        C2M (Computing to Memory)，計算芯片與存儲芯片的互連。

·        C2C (Computing to Computing)，計算芯片之間的互連。兩者連接方式：

·        采用 并行單端 信號相連，多用于 CPU 內(nèi)多計算芯片之間的互連。

·        采用 串行差分 信號相連，多用于 AI、Switch 芯片性能擴(kuò)展的場景。

·        C2IO (Computing to IO)，計算芯片與 IO 芯片的互連。

·        C2O (Computing to Others)，計算芯片與信號處理、基帶單元等其他小芯片的互連。

此標(biāo)準(zhǔn)列出了并行總線等三種接口，提出了多種速率要求，總連接帶寬可以達(dá)到 1.6Tbps，以靈活應(yīng)對不同的應(yīng)用場景以及不同能力的技術(shù)供應(yīng)商，通過對鏈路層、適配層、物理層的詳細(xì)定義，實現(xiàn)在小芯片之間的互連互通，并兼顧了 PCIe 等現(xiàn)有協(xié)議的支持，列出了對封裝方式的要求。

雖然我們擁有了屬于自己的小芯片標(biāo)準(zhǔn)，但畢竟UCIe1.0標(biāo)準(zhǔn)是全球業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此認(rèn)可度和適用性更加廣泛。據(jù)了解，中國的小芯片設(shè)計不但可以使用國際先進(jìn)封裝方式，比如 CoWoS，也可以充分利用國內(nèi)封裝技術(shù)積累，實現(xiàn)一種或者幾種成本低廉、重點針對 Chiplet 芯片架構(gòu)、可以覆蓋 80% 以上應(yīng)用場景的先進(jìn)封裝手段。

郝沁汾作為中國小芯片標(biāo)準(zhǔn)的主要發(fā)起人和起草人，他在談到中國發(fā)布的小芯片相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時指出：“中國的小芯片標(biāo)準(zhǔn)是開放的，從標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議到參考實現(xiàn)都是開放的，實現(xiàn)參考設(shè)計所需的技術(shù)細(xì)節(jié)，我們都可以在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中找得到。我們將圍繞這樣一套原生的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，開發(fā)相應(yīng)的參考設(shè)計，并孵化相應(yīng)的企業(yè)，以推動我國集成電路行業(yè)圍繞 Chiplet 技術(shù)形成更加廣泛的社會分工。“

至于中國小芯片標(biāo)準(zhǔn)與 UCIe 的關(guān)系，郝沁汾表示，中國小芯片標(biāo)準(zhǔn)更偏重本土化的需求，與 UCIe 并不是競爭關(guān)系，目前 CCITA 已經(jīng)在考慮和 Intel UCIe 在物理層上兼容，以降低 IP 廠商支持多種 Chiplet 標(biāo)準(zhǔn)的成本。

 那么對于中國首個Chiplet標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，各位讀者是怎么看的呢?