UCIe 3.0发布，数据传输速率翻倍至64GTs(ucos iii)#科技#解决方案#标准#功能#协议#测试

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）综合

UCIe 3.0规范旨在提升多芯片系统封装设计的能效与灵活性。

全球开放小芯片互连标准组织UCIe联盟正式推出UCIe 3.0规范，最大实现64 GT/s数据速率，较上一代32 GT/s带宽翻倍。

UCIe是一个由Intel牵头，联合AMD、ARM、Meta、Microsoft、Qualcomm、Samsung、ASE、TSMC、Google Cloud等十大产业巨头共同参与制定的开放性行业标准。该标准旨在为Chiplet技术提供一个通用的、可互操作的高速互联解决方案，以促进不同厂商生产的Chiplet之间的互连互通。

新规范通过运行时重校准、扩展边带传输等技术创新，旨在提升多芯片系统封装设计的能效与灵活性。

性能突破：

支持 48 GT/s 与 64 GT/s 数据传输速率
通过映射协议实现连续传输（Raw Mode），确保 SoC 与 DSP 小芯片间无中断数据流

能效优化：

运行时重校准技术：复用初始化状态实现操作中链路调节，降低动态功耗
快速节流与紧急关断机制：通过漏极开路接口（open-drain I/O）发送系统级即时通知

系统管理增强：

边带信道延伸至 100 毫米，支持更灵活 SiP 拓扑
优先级边带数据包：为时间敏感型系统事件提供确定性低延迟信令
预载固件标准化：通过管理传输协议（MTP）加速初始化流程

兼容性保障：

完全后向兼容所有旧版 UCIe 规范
可选管理功能模块化设计，避免芯片资源浪费

UCIe 2.0 规范

2024年8月，UCIe联盟宣布发布2.0规范。UCIe 2.0 规范增加了对标准化系统架构的支持，以实现可管理性，并全面解决了跨多个chiplets的 SIP 生命周期（从分类到现场管理）的可测试性、可管理性和调试 (DFx) 设计挑战。可选的可管理性功能和 UCIe DFx Architecture (UDA) 的引入，包括每个芯片内的管理结构，用于测试、遥测和调试功能，允许通过灵活统一的 SIP 管理和 DFx 操作方法实现与供应商无关的芯片互操作性。

此外，2.0 规范支持 3D 封装，与 2D 和 2.5D 架构相比，可提供更高的带宽密度和更高的功率效率。UCIe-3D 针对混合键合进行了优化，凸块间距可适用于大至 10-25 微米、小至 1 微米或更小的凸块间距，从而提供灵活性和可扩展性。

另一个功能是针对互操作性和合规性测试优化的封装设计。合规性测试的目标是根据已知良好的参考 UCIe 实现来Device Under Test (DUT) 的主频带支持功能。UCIe 2.0 为物理、适配器和协议合规性测试建立了初始框架。

UCIe 2.0 规范的亮点：

全面支持具有多个chiplets的任何系统级封装 (SiP) 结构的可管理性、调试和测试。
支持3D封装，显著提升带宽密度和功率效率。
改进的系统级解决方案，其可管理性被定义为chiplet堆栈的一部分。
针对互操作性和合规性测试优化的封装设计。
完全向后兼容 UCIe 1.1 和 UCIe 1.0。

UCIe 联盟总裁兼三星电子公司副总裁 Cheolmin Park 表示：“UCIe 联盟支持多种芯片，以满足快速变化的半导体行业的需求。UCIe 2.0 规范在之前的版本基础上开发了全面的解决方案堆栈，并鼓励芯片解决方案之间的互操作性。这又是联盟致力于蓬勃发展的开放芯片生态系统的又一例证。”

UCIe 1.0及1.1规范

UCIe 1.0 是一个“起点”标准，定义了芯片到芯片之间的I/O物理层、协议和软件堆栈等关键方面。UCIe 1.0利用了PCIe和CXL两种高速互连标准，为Chiplet之间的互连提供了标准化的解决方案。UCIe 1.0协议主要适用于标准封装（2D）和先进封装（2.5D），而不支持3D封装。

UCIe 1.1是UCIe 1.0的升级版，它在保持与UCIe 1.0向后兼容的同时，引入了一系列有价值的改进和增强功能。这些改进主要包括：

扩展可靠性机制：UCIe 1.1将可靠性机制扩展到更多协议，并支持更广泛的使用模型。
针对汽车应用的增强功能：鉴于汽车行业对采用UCIe技术的小芯片的巨大市场需求，UCIe 1.1中包括了针对汽车应用的其他增强功能，如故障分析和运行状况监控，并支持低成本封装实现。
新用途和成本优化：UCIe 1.1规范还探索了具有完整UCIe协议栈的流媒体协议的新用途，包括同时支持多协议和端到端链路层功能。此外，通过新的凸点图优化，高级封装的成本得到了有效降低。
增强合规性测试：UCIe 1.1规范详细说明了体系结构规范属性，以定义将在测试计划和遵从性测试中使用的系统设置和寄存器，从而确保了设备互操作性。

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