2020-01-06
14:00:10
来源: 半导体行业观察
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来源：内容由半导体行业观察（icbank）编译自「
fuse.wikichip
」，作者：David Schor，谢谢。
两大趋势定义了未来十年数据中心和边缘计算芯片的未来。
专用器件正在成为工作负载密集型应用的关键。
除了GPU和FPGA之外，新型可编程加速器正在出现，用于网络和人工智能领域。
一些公司也在芯片上集成这些加速器，而另一些公司将它们作为独立的附件提供。
随着专业化的发展，行业开始出现去集成的趋势。
芯片成本的增加改变了持续集成的经济性，导致了chiplet架构的兴起，促使人们需要将电路分割成单独的组件，这些组件可以用不同的工艺制造，有时是由不同的公司制造。
2018年末，开放计算项目（OCP）启动了一个名为开放领域特定架构（ODSA）的新团队。
他们的市场重点是数据中心和边缘计算市场。
实际上，它们是OCP服务器工作组的一个子组。
他们的积极努力在战略上处于两大趋势的交汇点，这两大趋势就是专业化和去集成。
Netronome的OCP ODSA工作组负责人Bapi Vinnakota告诉WikiChip：
“ODSA小组的许多成员都预见到了我们目前看到的一些趋势，我们希望全行业的合作能够提供帮助。
”
去集成和chiplet的使用并不是一个新概念。
许多主要的半导体公司已经出货这类产品几年了。
华为鲲鹏（Taishan v110）、AMD Rome （Zen 2）和英特尔的Stratix 10 FPGA都广泛使用了chiplet。
当前的架构利用这一点来创建定制的SKU，缩短开发时间，降低开发成本，并提高良品率。
这些独狼式的设计有其固有的局限性。
目前的方法意味着他们只能选择有限的芯片。
例如，AMD和华为都有自己的I/O裸片和计算chiplet，这让他们可以扩展内核，但不能扩展太多。
虽然不是不可能，但是如果没有其他相关人员的额外工作，两家公司都不可能从第三方添加额外的功能，如FPGA或其他加速器——而这目前需要采用一个专有的解决方案（例如，来自AMD的Infinity Fabric）。
英特尔一直致力于解决这个问题。
英特尔与DARPA的合作，推出了高级接口总线（AIB），该总线是作为开放的行业规范开放的。
去年，他们发布了一个开源的PHY参考设计。
自那以后，英特尔宣布与Jariet Technologies和Ayar Labs等多家公司建立合作伙伴关系，这些公司将生产可以使用AIB与英特尔产品交互的chiplet。
这将使英特尔能够将其FPGA功能扩展到RF和光电子技术。
尽管如此，英特尔自己的努力在很大程度上仍在其自身产品的范围内。
这需要比任何一家公司都要做得更好，才能在整个行业内很好地发挥作用。
Bapi说：
“我们尝试做的是开放跨行业做这些事情的能力。
我们希望做的本质上是创建一个chiplet市场，开发者可以在这里通过来自多个供应商的特定chiplet组装产品。
我们正在孵化一个新的小组，以便定义一个新的接口，使chiplet可以相互操作，并在OCP中为chiplet提供一个市场。
此外，我们还想建立业务实践和证明点，以展示如何使用这些chiplet来制造产品。
”除了能够构建更多样化的芯片之外，ODSA团队还希望能够在业务关系、流程和物流方面开展合作。
挑战
ODSA自2018年底首次会议以来势头强劲。
从最初的7家公司，到现在已经有近100家公司加入进来。
对chiplet的主要兴趣在于降低开发成本的能力。
一些公司对提供小众功能感兴趣，而另一些公司则希望收购chiplet来构建最终产品。
EDA工具供应商也对推销他们的服务感兴趣。
Bapi说：
“目前真正的问题是，没有人知道如何让这一切协同工作。
”这不仅仅是物理接口方面的挑战。
不同的chiplet具有不同的功能。
人们会期望将一组有限的基本功能定义为一个标准，所有其他功能都是基于这个标准构建。
在跨供应商的产品封装和测试方面也存在问题。
除了物理实现之外，还存在定价等业务问题。
澄清这些挑战将对实现一个连贯的、跨行业的、开放的chiplet生态系统大有裨益。
在半导体行业，开源协作是很困难的。
主要的阻碍者总是围绕着设计的IP共享方面的讨论而将事情谈崩。
可以共享多少IP，这样做会带来多大风险。
OCP的首席技术官Bill Carter解释说，这样的障碍变得非常大，以至于最终往往会导致项目停滞不前。
Bill说：
“通过ODSA项目，我们看到的是成员们愿意为行业克服这些挑战。
”
目前的工作
尽管最终的芯片可以包含任意数量的chiplet，但对于外部世界来说，它仍然应该看起来像单个裸片。
为此，物理的和逻辑的裸片间接口都是必需的。
对于OCP ODSA团队，通过扩展，为了实现整个行业的混合匹配，这些接口也必须是开放接口。
ODSA的重点是开发完整的体系结构接口堆栈。
这比表面上看起来更具挑战性，因为该组织不想强迫公司采用任何一种特定的技术。
目前还不清楚哪些技术会胜出。
在物理封装方面，公司正在使用多种不同的方法，包括标准有机衬底，硅插入层，硅桥以及其他选择（如Si-less RDL插入层）。
ODSA堆栈旨在与这些现有技术兼容。
这一点很重要，因为这意味着OCP不会不必要地重复其他积极的工作，如英特尔和DARPA正在做的工作。
相反，他们正在将这一工作融入ODSA自己的工作中。
换句话说，使用AIB接口为英特尔设计的芯片如果满足所有的要求，就会兼容OCP标准。
如果你查看整个堆栈（如下面的幻灯片所示），你会发现每一层都有多个选项。
PHY一级也存在分歧。
一些公司正在采取将芯片内互连扩展到其他chiplet的路线。
英特尔的AIB和ODSA自己的BoW接口就是这样的例子。
这些往往是以较低数据速率运行的宽并行总线。
或者，有些人更喜欢采用片外串行接口，如PCIe，并将其置于裸片上。
在这些接口之上，ODSA正在构建一个兼容的网络堆栈。
根据所连接的chiplet的类型，可能需要共享存储空间数据。
为此，该堆栈包括相干和非相干数据传输协议，以便能够在chiplet之间开发“小型开放网络”。
完整的体系结构接口应该能够实现完整的chiplet互操作性。
定义了完整堆栈之后，需要有一种方法让公司可以利用彼此的工作。
OCP的远景是ODSA-stack-compliant chiplet市场。
该集团希望启用将这些chiplet组装成成品所需的业务、工具和工作流程。
很容易看出，从这个阶段开始，其他一些OCP团体是如何吸收剩余的工作流的。
例如，OCP服务器工作组下的Open Accelerator Infrastructure子组一直在开发许多加速器模块和接口。
跨行业的芯片架构和相关工作仍处于起步阶段。
这一切都在进行中。
毫无疑问，有些选择会战胜其他选择。
不管哪种选择胜出，由一个标准组织来管理开放标准是使可行的chiplet市场成为现实的唯一方法。
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。
*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。
今天是《半导体行业观察》为您分享的第2181期内容，欢迎关注。
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