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OpenChiplet Chiplet 市场的开源规范
信息技术
2022-06-24
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OpenChiplet 规范概述
小芯片简介
小芯片是功能性的、经过验证的、可重用的物理 IP 块,通过打包技术互连。
包含 14nm I/O 管芯(DDR4、Infinity Fabric、PCIe4、IO)和 7nm 计算管芯(8 核心/模具)。
AMD 于 2018 年 11 月首次提出小芯片概念,即从同质芯片设计中拆分关键知识产权模块并重新整合。
Google 的历史与愿景
2020 年 11 月,Google 推出 OCP(开放计算项目)的 OpenChiplet 规范。
目标:在 HPC、云和数据加速领域实现业务拆分,推动开放式创新和协作。
面临挑战:市场碎片化、专有标准和封闭应用场景。
OpenChiplet 规范需求
未来基于 DSA 的系统需要打破“鸡和蛋”的困境,即没有标准导致供应商和客户均不愿采用小芯片。
系统要求:可管理性、安全性、制造可行性和可测试性、物理足迹。
OpenChiplet 规范全栈
规范发布在 GitHub:https://github.com/google/open-chiplet。
分层架构:OCSA(安全代理)、OCML(管理层)、OCBL(构建层)、OCPL(物理层)、OCTL(传输层)、OCHS(高速层)。
各层详解
OCML(管理层)
:允许带外管理,提供实时芯片监测和环境遥测数据,支持 MIPI I3C 硬件接口和 SW API 访问寄存器,实现“即插即用”发现机制。
OCSA(安全代理)
:研究安全模型,确保启动时对所有小芯片的信任,采用“机场模式”和加密密钥交换。
OCBL(构建层)
:指定小芯片构建方式,包括辅助接口、DFT 和系统级测试,需功能性 BIST 和修复能力。
OCPL(物理层)
:定义小芯片形状因子和凹凸贴图,支持硅和有机中介层,标准化模具区域,支持热管理和电气需求。
OCTL(传输层)
:支持高带宽数据传输,涵盖 PIPE(PCIe、CXL、CCIX)、xDII(以太网)、DFI(HBM、DDR)、ARM 系统总线等。
OCHS(高速层)
:涵盖模拟 I/O 用例,如硅光子学、无线收发器、传感器和换能器。
示例系统
三个加速器模块(CPU、ML、视频编码器)连接到公共集线器,由系统控制器管理,两个 IO 小芯片提供高速或模拟 I/O。
呼吁行动
邀请硅和系统供应链的利益相关者共同推动 OpenChiplet 规范的标准化和协作。
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