半导体行业观察■Chiplet最强科普( 二 )

支持chiplet组之间多种形式的物理通信
基于消息的协议，用于chiplet之间的一致性和批量数据移动
主处理器集成软件，用于将加速器与主处理器集成
为该方法提供chiplet的行业联盟

我们还建议使用以下组件提供平台原型:

有机基质上的低成本多chiplet 封装
一种实现所有其他组件互联胡同的基于消息的通信的网络化chiplet
一个远程SerDeschiplet
一个RISC CPUchiplet
多芯片封装
用于网络加速的主处理器集成软件

图1将ODSA工作组与工业界和政府最近的努力成果chiplet进行了对比。具体来说，相对于DARPA计划， ODSA侧重于关注技术栈之上的内存管理协议。相对于来自大公司的产品， ODSA提倡一种开放的体系结构，使得来自多个供应商的产品可以互操作。综合起来，这些特性将降低在广泛应用中开发和部署高能效、高性能加速器所需的成本和时间。

本文插图
图1:ODSA协议栈和焦点区域
开放式体系结构将使供应商能够开发同类最佳的DSA：

开发人员在开发产品时，可以将异构的同类最佳组件结合起来。合并来自多个供应商的裸片。此外，对于性能较低的零件，开发人员甚至可以重复使用当前以封装IC形式出售的裸片。
该架构将通过在廉价的基底上采用多芯片互连的多种低功耗方法，以低单位成本提供高性能、多兆比特互连。
该架构将通过支持大量的硬件和软件重用来降低开发成本。

传统意义上讲，加速器被实现为单片的ASIC ，其中会包括一个裸片上的所有功能，这些功能通常与系统中的其他芯片连接，具有中、远程SerDes接口。这允许在子块之间的通信在功耗和占用硅片面积上达到最优。
ASIC实现趋势
传统意义上， IC设计者在开发下一代芯片时有两种选择。开发新芯片的主要方法是在下一个可用的工艺节点中利用增加的带宽、增加的处理能力（频率、处理核心）和其他特性更新。第二种方法是在同一个工艺节点中开发其他新特征，以减少新工艺和新工具的投资。
在摩尔定律的帮助下，设计者通常可以在下一个工艺节点将系统中的两个独立的ASIC组合成一个单片设计，从而提高频率。当多个部件组合成一个单一的器件导致接口电源被移除时，这是移动到较小工艺的的动态功耗改进之外的额外好处。不幸的是，随着先进技术向越来越精细的功能转移，以实现面积和功率的扩展，实现这些器件的成本急剧上升。图2显示了随着设计迁移到高级工艺节点，开发成本的快速增长。对于许多市场和应用空间有限的加速器器件来说，这种额外的成本是不可接受的。
为了摊薄开发成本， ASIC的设计比实际需要的更大，因为它们需要被设计为满足各种应用所需功能的超集。不幸的是，功能的超集降低了工艺进步带来的好处，导致更复杂的芯片规格从而需要更多的精力来设计，布局，尤其是要开发出与更新的较小的工艺相匹配或超过增加的掩模和工艺成本的软件。即使这些芯片变得越来越复杂以降低投资成本，但由于更复杂的光刻和工艺（双，三次图案转移， EUV等），每个晶体管的成本下降也在放缓甚至停滞。
有了这些趋势，一个明显的选择似乎是在旧的工艺节点上构造非常大的单裸片。更新同一进程节点中的器件也会带来挑战。通常，上一节中所示的较小裸片的工艺几何结构和良率效益使其无法或不可能将两种不同的设计组合成一个芯片，并满足成本或分划线限制。虽然消除接口可以真正提高接口功率，但设备的总体成本增加使这一好处难以实现。