Die Gründung des Konsortiums UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express) wurde bekannt gegeben, das sich auf die Entwicklung offener Spezifikationen und den Aufbau eines Ökosystems für Chiplet-Technologien konzentriert. Chiplets ermöglichen die Erstellung von hybriden integrierten Schaltkreisen (Multi-Chip-Module), die aus unabhängigen Halbleiterbausteinen bestehen, die nicht an einen bestimmten Hersteller gebunden sind und über eine standardisierte Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle UCIe miteinander interagieren.
Zur Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen, beispielsweise zur Schaffung eines Prozessors mit integriertem Beschleuniger für maschinelles Lernen oder zur Verarbeitung von Netzwerkoperationen, ist es ausreichend, bereits existierende Chiplets mit Prozessorkernen oder Beschleunigern verschiedener Hersteller über UCIe zu integrieren. Wenn standardisierte Lösungen fehlen, kann man einen eigenen Chiplet mit den benötigten Funktionen erstellen, indem man Technologien und Lösungen nutzt, die einem am besten zusagen.
Danach genügt es, die ausgewählten Chiplets in einer Blockanordnung ähnlich dem Lego-Bausteinsystem zu kombinieren. Die vorgeschlagene Technologie erinnert an die Verwendung von PCIe-Platinen zur Montage der Komponenten eines Computers, jedoch auf der Ebene der integrierten Schaltungen. Der Datenaustausch und die Interaktion zwischen den Chiplets erfolgen über die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle UCIe, während die Blockanordnung das Paradigma «System im Gehäuse» (SoP, System-on-Package) anstelle von «System auf dem Chip» (SoC, System-on-Chip) verwendet.
Im Vergleich zur SoC-Technologie ermöglicht die Chiplet-Technologie die Herstellung austauschbarer und wiederverwendbarer Halbleiterblöcke, die in verschiedenen Geräten eingesetzt werden können. Dies reduziert die Entwicklungskosten von Chips erheblich. In Chiplet-basierten Systemen können unterschiedliche Architekturen und Fertigungsprozesse kombiniert werden – da jeder Chiplet unabhängig funktioniert und über standardisierte Schnittstellen kommuniziert, können in einem Produkt Blöcke mit unterschiedlichen Befehlssatzarchitekturen (ISA) wie RISC-V, ARM und x86 integriert werden. Der Einsatz von Chiplets vereinfacht auch die Testphase – jeder Chiplet kann vor der Integration in die Endlösung einzeln getestet werden.
Die Initiative zur Förderung der Chiplet-Technologie wird von Unternehmen wie Intel, AMD, ARM, Qualcomm, Samsung, ASE (Advanced Semiconductor Engineering), Google Cloud, Meta/Facebook, Microsoft und Taiwan Semiconductor Manufacturing Company unterstützt. Der Öffentlichkeit wurde die offene Spezifikation UCIe 1.0 vorgestellt, die Methoden zur Verbindung von integrierten Schaltungen auf einer gemeinsamen Grundlage, einen Protokollstack, ein Softwaremodell und einen Testprozess standardisiert. Für die Verbindung von Chiplets wurde Unterstützung für PCIe (PCI Express) und CXL (Compute Express Link) angekündigt.
Quelle: opennet.ru
