一文读懂UCIe

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UCIe架构与特性

UCIe联盟是一个由半导体、科技、互联网等领域的多家巨头企业共同建立的组织，其主要目标是推动Chiplet接口规范的标准化，以促进Chiplet技术的普及和发展。UCIe 的成员包括阿里云、AMD、Arm、谷歌云、英特尔、Meta、微软、高通、三星和台积电等。

UCIe借鉴了英特尔早期的高级接口总线（AIB）技术，并在此基础上进行了大规模扩展与优化。英特尔于2020年将AIB技术捐赠给CHIPS联盟，而UCIe则是其开放化努力的集大成者，得到了芯片厂商的广泛支持。

UCIe被设计为支持多种协议的通用片上数据传输协议，其架构分为物理层、Die-to-Die适配器和协议层。物理层负责电信号的传输与接收，确保数据在Chiplet之间的稳定传输。Die-to-Die适配器作为核心接口，管理链路状态并促进芯片间的协商参数，确保数据传输的可靠性与高效性。此外，UCIe还通过冗余路径等策略缓解互连缺陷，确保系统功能的稳定性。

在协议层，芯片制造商有几种不同的选择。UCIe 的官方标准化协议是 PCI-Express 及其缓存一致性协议CXL(Compute Express Link)。但UCIe 并不局限于 PCIe/CXL，后续也可能会添加其他协议，芯片制造商也可以自由使用自己的定制协议。UCIe 支持原始/流式协议选项，允许使用任何其他协议。当然，两个芯片都需要支持此自定义协议才能建立连接，但即使在这种情况下，这也将允许芯片制造商利用 UCIe 标准来简化自己的设计/生产。这也意味着，即使引入 UCIe，现有的互连协议（例如 AMD 的 Infinity Fabric）也不太可能消失。IF 等协议仍然比 PCIe/CXL 的功能复杂得多，也更专业。

尽管 UCIe 专注于为小芯片提供片上互连，但该标准实际上包括片外互连的规定，甚至远远超出片外互连。如果芯片/系统制造商愿意，该规范允许使用重定时器在协议级别传输更长距离的 UCIe。诚然，这确实会因为增加大量距离而牺牲延迟和功率优势。但 UCIe 的设想中服务器客户可以使用它在机架或 pod 级别提供 UCIe 连接，即使在长距离上也能提供直接的芯片到芯片连接。

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