Najwięksi światowi producenci chipów łączą siły, aby stworzyć nowy Uniwersalny system Chiplet Interconnect Express (UCIe) do integracji chipletów w przyszłych projektach półprzewodników.
Praktycznie każda główna marka w technologii procesorowej jest na pokładzie z wysiłek normalizacyjnyw tym właściciele odlewni, tacy jak Intel, TSMC i Samsung, oraz główni gracze w obszarach sąsiadujących z półprzewodnikami, tacy jak AMD, Arm, Qualcomm, Meta, Google Cloud i Microsoft.
Jak sama nazwa wskazuje, UCIe ma na celu wykorzystanie tego samego szerokiego modelu ekosystemu, który PCIe (interkonekt połączeń peryferyjnych) używał od lat, rozszerzonego na chiplety — maleńkie, bardziej wyspecjalizowane układy, które wykonują tylko kilka określonych funkcji.
Celem UCIe jest stworzenie standardu łączenia ze sobą chipletów, co ułatwi firmom mieszanie i dopasowywanie różnych komponentów chipletów podczas budowania SoC. Pomysł polega na tym, że firmy technologiczne będą mogły po prostu wstawić różne komponenty chipletu do swoich projektów, podobnie jak można po prostu włożyć do komputera dowolne akcesorium zgodne z PCIe (niezależnie od poszczególnych firm, które wyprodukowały każdą część).
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa sposoby na stworzenie nowoczesnego systemu na chipie (SoC). Zintegrowane chipy monolityczne, najbardziej tradycyjna metoda, pakują wszystkie kawałki półprzewodnika w pojedynczy wydrukowany kawałek krzemu.
Chiplety mają inne podejście. Zamiast tworzyć jeden duży chip ze wszystkimi zawartymi na nim komponentami, chiplety dzielą rzeczy na mniejsze komponenty, które są następnie łączone w większy procesor.
System chiplet ma kilka zalet. Chiplety mogą prowadzić do mniejszej ilości odpadów (na przykład, jeśli rdzeń nie działa, łatwiej jest wyrzucić jeden z dwóch ośmiordzeniowych chipletów, niż stracić cały 16-rdzeniowy monolityczny chip). Istnieją również korzyści w projektowaniu chipów, które pozwalają firmom zmniejszać krytyczne komponenty (takie jak rdzenie procesorów) do nowych, mniejszych węzłów przetwarzania bez konieczności zmniejszania całego SoC w celu dopasowania. Wreszcie, łączenie chipletów razem pozwala firmom wytwarzać większe chipy niż w przypadku pojedynczej, monolitycznej konstrukcji.
Najnowsze układy AMD Ryzen oparte na Zen 2 i Zen 3 są jednymi z najbardziej znanych przykładów nowoczesnych projektów chipletów: na przykład każdy procesor Zen 3 jest wykonany z 7-nanometrowych ośmiordzeniowych chipsetów dla komponentów CPU / GPU od TSMC, łącznie z chipletem I/O zbudowanym na starszych węzłach firmy GlobalFoundries.
Projekt UCIe jest jednak wciąż na bardzo wczesnym etapie. Obecnie proces standaryzacji koncentruje się na ustaleniu zasad łączenia chipletów w szersze pakiety. Istnieją jednak plany utworzenia organizacji branżowej UCIe, która ostatecznie pomoże zdefiniować technologię UCIe nowej generacji, w tym „współczynnik kształtu chipsetu, zarządzanie, zwiększone bezpieczeństwo i inne niezbędne protokoły” w przyszłości.
Oznacza to, że pewnego dnia może istnieć cały ekosystem chipletów, który pozwoli firmom zbudować niestandardowe SoC, kupując różne komponenty odpowiadające ich potrzebom — tak jak buduje się komputer do gier. Jest to duża korzyść dla firm takich jak AMD czy Qualcomm, które chcą projektować i budować jeszcze mocniejsze i bardziej złożone chipy w przyszłości (co z kolei jest dobrą motywacją dla odlewni, takich jak TSMC i Samsung, do wejścia na pokład).