今年三月，英特爾、AMD、Arm、兩家領先的代工廠、Google Cloud、Meta、高通和 ASE 宣布，他們正在建立一種新的小芯片（chiplet）互聯開放標準，名為通用小芯片互聯技術（Universal Chiplet Interconnect Express，UCIe），旨在標準化小芯片的構建和相互通信方式。

過去幾年的一大趨勢是業內越來越多地使用多裸片先進封裝，作為構建硅基系統的一種方式，通常稱為系統級封裝（Systems-in-Package，SiP）。目前，小芯片 (chiplet) 之間的通信沒有什么重大的技術挑戰，至少沒有超出電路板上芯片通信的既有挑戰。而在沒有任何標準的情況下，所有 SiP 上的裸片都來自同一家公司（盡管通常是在多個半導體工藝節點上）。值得注意地， HBM 是一個例外（還有 HBM2 和 HBM3），JEDEC 參與了標準制定，Micron 等制造商提供了裸片堆棧，以便整合到基于高級封裝的設計中。

Universal Chiplet Interconnect Express （UCIe） 標準

只有當標準得到普遍采用時，才能最大程度體現其價值。因此，對于建立小芯片互聯開放標準，最重要的是哪些公司宣布加入其中。前文已經提到，最初的簽署名單是：

英特爾、AMD、Arm、兩家領先的代工廠、Google Cloud、Meta、高通和 ASE

在這些公司中，哪些公司實際上提供了符合標準的裸片，還有待觀察。當然，Arm 不生產芯片，代工廠也不設計芯片；但也許有一天，將有可能制造一個搭載英特爾 x86 處理器、Google TPU 和高通 5G 調制解調器的 SiP，并且所有這些都整合在同一個封裝中。

IP 公司沒有受邀參加最初的官宣活動，可能是因為需要邀請的半導體和系統公司已經足夠多。但我們將調整我們的 D2D（Die-to-Die）互連來遵循該標準——這樣說應該并不唐突。

顯然，UCIe 將效仿 PCIe（二者的名字都很相似）。PCIe 已經使大量供應商能夠制造可以成功協同工作的電路板和芯片；同樣，UCIe的目標則是使不同制造商的小芯片之間能夠有類似水平的互操作性。至于什么樣的商業環境能夠促成這一目標，還有待觀察。

至少，未來將應該有可能從多家公司購買裸片，并由這些公司制造裸片，然后當把這些裸片組裝在一個先進多裸片封裝時，它們可以順利協同工作。進一步說，未來將可能有公司配備現成的裸片庫存，從而消除等待生產這一過程。而更為理想的是，未來將可能有分銷商（或新公司類型）擁有來自多個制造商的裸片庫存，就像他們現在擁有封裝好的元件一樣。

開發 D2D 互連的一個重要動機是，它比 PCB 上的芯片外連接具有更高的性能和更低的功耗。事實上，最初的產品發布承諾能夠以 1/20 的功耗獲得 20 倍的性能（見上圖的新聞稿）。

與 PCIe（和 USB）一樣，UCIe 標準最初的開發工作是由英特爾完成的，然后他們將該標準捐贈給后來成立的 UCIe 聯盟。與其最為相似的的標準實際上是高級互連總線 (Advanced Interconnect Bus ，AIB)，最初也是由英特爾開發而后捐贈給CHIPS 聯盟；CHIPS 全稱為“Common Hardware for Interfaces, Processors, and Systems（接口、處理器和系統的通用硬件）”，專注于開源的硬件和工具。

UCIe 顯然不僅僅是英特爾的標準，這一點可以從最初通告的簽署名單中看出。能讓英特爾、AMD 和 Arm 聯手合作，這件事必然意義重大。該規范包括物理層（電信號標準）和上面的協議層，并且詳細說明了支持的 bump 間距，這間接指定了可以使用的先進封裝技術。

上表對初始標準中的數字進行了更深入的分析。

在白皮書《Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe): Building an Open Chiplet Ecosystem（UCIe：構建開放的芯片生態系統）》中，有這樣一段總結：

《UCIe：構建開放的芯片生態系統》

業界對一個開放的小芯片生態系統有巨大的需求，它將釋放整個計算連續體的創新。UCIe 1.0 提供了極高的能效和極具性價比的性能。事實上，它是一個具有即插即用模式的開放標準，以多個成功的標準為藍本，并由一群最合適不過的行業領導者推出，這將確保該標準被廣泛采用。我們預計下一代創新將發生在小芯片層面，而使小芯片組合能夠提供不同功能以供客戶選擇，將充分滿足客戶的應用要求。

編輯：黃飛

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