打造算力时代的互联IP，加速Chiplet生态构建 ——专访奎芯科技副总裁唐睿

Chiplet是一种微型集成电路技术，它代表了半导体设计和制造的新趋势。在传统的单一SoC设计中，所有的功能都被集成到一块大型芯片上。相比之下，Chiplet设计采用了一种模块化方法，将不同的功能划分到多个小型芯片上，然后通过高速互联技术将这些芯片组合起来形成完整的系统。

而要实现这些小的模块（芯粒）之间的高效通信，需要特殊设计的接口来实现，在保证高速通信的同时还要满足散热、应力等多种挑战。而这些特殊设计的接口通常以IP的形式提供，高速互联接口IP必须能够处理Chiplet之间的大量数据传输，同时保持低延迟和高带宽。此外，它们还需要兼容各种不同的制造工艺和设计标准，以便可以在多种不同的Chiplet配置中使用。

奎芯科技就是我国一家专注在高速互联IP和Chiplet领域的公司，在近日召开的ICCAD2023，奎芯科技带来了其自研互联方案M2LINK，以及今年已经流片的LPDDR5X的内存接口IP。奎芯科技副总裁唐睿也在媒体专访环节接受了我们的采访，针对Chiplet等话题进行了精彩的分享。

Chiplet是大势所趋

据唐睿分享，随着人工智能发展，芯片需要不断扩大规模（Scale out）实现算力提升，这是整个大行业的趋势，而高速互联接口在其中是不可或缺的关键部件。目前奎芯科技已经在跟客户共同研发一些Chiplet IO Die的产品，预计是明年推向市场。“作为一个新的技术想打入市场，肯定是要看性价比，而性价比在先进工艺上更有所体现。”唐睿说到，“现在在比较成熟的工艺上采用Chiplet方式肯定会增加一些芯片或者封装面积的冗余，这些冗余会不会抵消掉性能上或者说其他一些成本上的优势，还不太明确，所以在先进工艺上更容易突破，任何一个新的技术都是这样，在一些高价值的东西上更容易突破。”

为了促进Chiplet生态发展，包括设计、制造与用户等上下游重要企业在内，共同制定了一个名为UCIE的标准化通信接口，旨在使不同的Chiplet技术能够以更标准化、更高效的方式相互连接和通信。这对于构建更为复杂的系统至关重要，通过提供一个共同的接口标准，鼓励了不同公司之间的合作，大大降低了芯片设计者的工作量，有助于推动整个半导体行业的发展。

而当前奎芯科技已经推出了M2LINK的高速互联解决方案，就是充分利用了UCIe标准的兼容性而来的。M2LINK是一种专为解决高性能计算中内存互联问题而设计的方案，核心在于解耦HBM（高带宽存储器）和SoC（系统级芯片）之间的紧密绑定。具体来说，M2LINK的做法是将HBM的接口协议转化成UCIe（通用计算接口）协议，并将其封装成一个标准模组。这样的设计允许HBM和SoC之间的距离可以增加到大约2.5公分，从而降低了两者之间的直接耦合所造成的热串扰。采用M2LINK的方案可以给客户带来诸多优势，包括主芯片整体成本降低、频率提升；封装成本降低，更利于散热；芯片的内存容量和带宽提升等等。

唐睿表示，基于接口IP的M2LINK系列的Chiplet产品，目前还在和客户协同研发当中，主要面向的市场是人工智能训练及推演芯片，主要的优势想进一步减少对2.5D先进封装的依赖，也把所谓的内存接口从主芯片上分离出去，进一步降低主芯片的成本。

产业发展前景广阔

随着Chiplet产业向前迈进，将进一步推动供应链合作和生态系统的构建。不同的公司包括IP供应商、芯片制造商和系统集成商之间，将需要更加紧密地合作。“对于我们而言最期待的是希望和国内更多的fabless合作，需要更多的下游客户去信任国产的IP，国产EDA，来带动整体上游的发展，因为我们上游是依赖于下游的。”唐睿表示到。

同时唐睿也表示，当前Chiplet还是处于发展比较早期的阶段，Chiplet和IP产业的并行发展会存在相当长一段时间，就算有一部分IP硬化到Die里面去，这些IP也还是存在的，只是可能不用这么快演进到先进工艺，所以奎芯科技在Chiplet所需的高速互联接口IP领域还大有可为。

而展望未来，奎芯在做足做实各种接口IP的技术实力的同时，也开始将目光投放到更具增长潜力的汽车电子领域。据了解，奎芯科技公司整体体系上已经过了ISO26262，明年会有一些车规级的产品上线，把原来一些已经做好的IP再做车规化的改制，针对车规的温度、电压和可靠性的要求做进一步的设计优化。

虽然眼下整个芯片行业处于周期波谷，但目前正逐步恢复，对于奎芯目前专注的高性能计算领域和汽车电子领域而言，影响并不大。据唐睿介绍，当前奎芯科技做的是先进制程的IP，接触的主要还是算力芯片客户，明年可能会更多接触车用芯片客户。从设计端来看，这部分客户的活跃度相当高，在今年总体上并未受到大的影响。

结语

全球对于高性能计算、人工智能、物联网和5G等技术的需求不断增长，都需要高效的半导体解决方案。随着晶体管微缩变得越来越困难，可以通过优化每个组件的性能来提高整个系统性能的Chiplet技术成为了业界追捧的新方向。而在对于各种芯粒的组合和配置的探索过程中，必然离不开高速互联接口IP的参与。奎芯科技在IP和Chiplet领域展现出强大的技术创新能力，将会助力我国在关键技术领域的自主研发和创新。