UCIe 3.0發布，數據傳輸速率翻倍至64GT/s

全球開放小芯片互連標準組織UCIe聯盟正式推出UCIe 3.0規范，最大實現64 GT/s數據速率，較上一代32 GT/s帶寬翻倍。

UCIe是一個由Intel牽頭，聯合AMD、ARM、Meta、Microsoft、Qualcomm、Samsung、ASE、TSMC、Google Cloud等十大產業巨頭共同參與制定的開放性行業標準。該標準旨在為Chiplet技術提供一個通用的、可互操作的高速互聯解決方案，以促進不同廠商生產的Chiplet之間的互連互通。

新規范通過運行時重校準、擴展邊帶傳輸等技術創新，旨在提升多芯片系統封裝設計的能效與靈活性。

性能突破：

• 支持 48 GT/s 與 64 GT/s 數據傳輸速率
• 通過映射協議實現連續傳輸（Raw Mode），確保 SoC 與 DSP 小芯片間無中斷數據流

能效優化：

• 運行時重校準技術：復用初始化狀態實現操作中鏈路調節，降低動態功耗
• 快速節流與緊急關斷機制：通過漏極開路接口（open-drain I/O）發送系統級即時通知

系統管理增強：

• 邊帶信道延伸至 100 毫米，支持更靈活 SiP 拓撲
• 優先級邊帶數據包：為時間敏感型系統事件提供確定性低延遲信令
• 預載固件標準化：通過管理傳輸協議（MTP）加速初始化流程

兼容性保障：

• 完全后向兼容所有舊版 UCIe 規范
• 可選管理功能模塊化設計，避免芯片資源浪費

2024年8月，UCIe聯盟宣布發布2.0規范。UCIe 2.0 規范增加了對標準化系統架構的支持，以實現可管理性，并全面解決了跨多個chiplets的 SIP 生命周期（從分類到現場管理）的可測試性、可管理性和調試 (DFx) 設計挑戰。可選的可管理性功能和 UCIe DFx Architecture (UDA) 的引入，包括每個芯片內的管理結構，用于測試、遙測和調試功能，允許通過靈活統一的 SIP 管理和 DFx 操作方法實現與供應商無關的芯片互操作性。

此外，2.0 規范支持 3D 封裝，與 2D 和 2.5D 架構相比，可提供更高的帶寬密度和更高的功率效率。UCIe-3D 針對混合鍵合進行了優化，凸塊間距可適用于大至 10-25 微米、小至 1 微米或更小的凸塊間距，從而提供靈活性和可擴展性。

另一個功能是針對互操作性和合規性測試優化的封裝設計。合規性測試的目標是根據已知良好的參考 UCIe 實現來Device Under Test (DUT) 的主頻帶支持功能。UCIe 2.0 為物理、適配器和協議合規性測試建立了初始框架。

UCIe 2.0 規范的亮點：

• 全面支持具有多個chiplets的任何系統級封裝 (SiP) 結構的可管理性、調試和測試。
• 支持3D封裝，顯著提升帶寬密度和功率效率。
• 改進的系統級解決方案，其可管理性被定義為chiplet堆棧的一部分。
• 針對互操作性和合規性測試優化的封裝設計。
• 完全向后兼容 UCIe 1.1 和 UCIe 1.0。

UCIe 聯盟總裁兼三星電子公司副總裁 Cheolmin Park 表示：“UCIe 聯盟支持多種芯片，以滿足快速變化的半導體行業的需求。UCIe 2.0 規范在之前的版本基礎上開發了全面的解決方案堆棧，并鼓勵芯片解決方案之間的互操作性。這又是聯盟致力于蓬勃發展的開放芯片生態系統的又一例證。”

UCIe 1.0及1.1規范

UCIe 1.0 是一個“起點”標準，定義了芯片到芯片之間的I/O物理層、協議和軟件堆棧等關鍵方面。UCIe 1.0利用了PCIe和CXL兩種高速互連標準，為Chiplet之間的互連提供了標準化的解決方案。UCIe 1.0協議主要適用于標準封裝（2D）和先進封裝（2.5D），而不支持3D封裝。

UCIe 1.1是UCIe 1.0的升級版，它在保持與UCIe 1.0向后兼容的同時，引入了一系列有價值的改進和增強功能。這些改進主要包括：

• 擴展可靠性機制：UCIe 1.1將可靠性機制擴展到更多協議，并支持更廣泛的使用模型。
• 針對汽車應用的增強功能：鑒于汽車行業對采用UCIe技術的小芯片的巨大市場需求，UCIe 1.1中包括了針對汽車應用的其他增強功能，如故障分析和運行狀況監控，并支持低成本封裝實現。
• 新用途和成本優化：UCIe 1.1規范還探索了具有完整UCIe協議棧的流媒體協議的新用途，包括同時支持多協議和端到端鏈路層功能。此外，通過新的凸點圖優化，高級封裝的成本得到了有效降低。
• 增強合規性測試：UCIe 1.1規范詳細說明了體系結構規范屬性，以定義將在測試計劃和遵從性測試中使用的系統設置和寄存器，從而確保了設備互操作性。
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