UCIe 4.0规范发布:引入全新内存架构,链路功耗最高降80%
对于那些开发基于“芯粒”(chiplet)架构、面向高性能计算(HPC)和人工智能(AI)应用的计算机系统的公司而言,今天发布的全新“通用芯粒互连标准”(Universal Chiplet Inte....
面向基于“芯粒”(chiplet)架构开发的计算机系统,一项互连标准迎来了新版本。UCIe 针对的就是采用“芯粒”技术的计算机系统。所谓芯粒,本质是模块化的集成电路,各自承担特定功能,比如数据处理或 I/O 管理。它成本更低,正一步步取代传统的“片上系统”(SoC)——后者把计算所需的各类电路都塞进同一块物理芯片(
人工智能热潮起来之后,内存成了拖性能后腿的那一环。UCIe 联盟今天发布的 UCIe 4.0 规范里,引入了一种全新的“
英特尔资深杰出工程师兼 UCIe 联盟主席 Debendra Das Sharma 在一份白皮书中称,这种架构让内存子系统实现了“解耦”(disaggregation),计算资源与内存资源(包括
Sharma 在白皮书里写道:“通过将内存控制功能从计算设备中分离出来,并采用标准化的芯片间(芯粒(chiplet)的系统提升内存带宽与容量。”
Sharma 表示,全新的
“我们受到芯片边缘长度(
UCIe 联盟同时也在想办法把互连的带宽密度和能效一起提上去。按 Sharma 的说法,UCIe 4.0 将总带宽密度提高了约 20%,面积带宽密度提高了约 10%。这些数字基于 48 GT/s 和 64 GT/s 的数据速率,且针对数据传起来总要耗电,耗电就是成本。所以 UCIe 联盟才要在芯粒(chiplet)互连标准里把能效做得更高,把传输成本压下来。
据 Sharma 介绍,在满足特定条件时,UCIe 4.0 能把 UCIe-S 和 UCIe-A 连接的链路功耗压低 30% 至 80%。联盟用了多种技术手段来达到这个节能效果,包括
Sharma 说,这些节能效果有个前提:所用硬件在“年代”和功耗特性上得差不多。他打了个比方——“不可能出现这种情况——比如一个芯片采用的是 2 纳米工艺,而另一个芯片却是 10 年前的技术。因此,如果能基于电压水平、公共电压轨等因素做出预设——尤其是当芯片间距小于 5 毫米时——就能获得显著的功耗优化。”
安全方面,UCIe 4.0 加入了“芯粒状态可信报告”(Trusted Reporting of Chiplet State,简称 TRoCs)。这套标准化框架的作用,是让芯粒制造商把自家组件(处理器、内存或 I/O 等)的安全性和信任级别信息共享出来。按 Sharma 的解释,它把芯粒身份报告统一了起来:“例如,它可以确认:你究竟是哪个芯粒?你是否确实是你所声称的那个芯粒?这里引入了一个概念,即‘信任根’(Root of Trust,简称 RoT)。你可以把它看作是整个封装系统的‘安全总管’。”
据 Sharma 介绍,信任根(RoT)会去查询其他芯粒,弄清它们眼下处在什么状态。比方说,某个芯粒如果还在测试和调试模式下,其安全级别就可能比处于生产模式时低。