GUC представляет 32G UCIe-кремний на TSMC 3nm и CoWoS-технологии

Компания Global Unichip Corp. (GUC) выпустила первый в отрасли Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) PHY-кремний, достигший рекордной скорости передачи данных — 32 Гбит/с на линию, что соответствует максимальному значению, определенному спецификацией UCIe. Этот передовой IP-блок UCIe 32G, соответствующий стандарту UCIe 2.0, обеспечивает выдающуюся плотность пропускной способности — 10 Тбит/с на 1 мм кромки кристалла (5 Тбит/с/мм в режиме полного дуплекса).

Данный технологический прорыв стал возможен благодаря передовому техпроцессу TSMC N3P и упаковке CoWoS, что делает решение ключевым для приложений в сфере ИИ, высокопроизводительных вычислений (HPC), xPU и сетевых решений. Тестовый чип включает несколько взаимосвязанных кристаллов, расположенных в направлениях север-юг и восток-запад через CoWoS-интерпозер. Первичная валидация кремния подтверждает стабильную работу на 32 Гбит/с с большими горизонтальными и вертикальными "глазами" сигнала, а полное тестирование по всем условиям эксплуатации продолжается, с планируемым выпуском детального отчета в следующем квартале.

Для упрощения интеграции в сложные системы GUC разработала мостовые решения с поддержкой шин AXI, CXS и CHI на основе UCIe Streaming Protocol. Эти мосты обеспечивают высокую плотность трафика, низкую задержку и оптимизированное энергопотребление, позволяя плавно перейти от традиционных архитектур Networks-on-Chip (NoC) к модульным дизайнам на основе чиплетов. Внедрение технологии Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) позволяет динамически регулировать уровни мощности и производительности отдельных кристаллов без прерывания передачи данных.

GUC также интегрировала в UCIe IP передовые механизмы надежности, включая мониторинг сигналов в реальном времени с использованием технологии UCIe Preventive Monitoring и встроенное отслеживание качества ввода-вывода от proteanTecs. Эти функции позволяют непрерывно контролировать целостность сигналов без необходимости повторной калибровки системы. Анализ каждого канала передачи данных проводится отдельно, обеспечивая раннее выявление колебаний напряжения и аномалий сигнала. Выявленные дефекты соединений и проводников могут быть исправлены путем автоматического перенаправления данных по резервным путям, что значительно повышает долговечность и надежность чипа.

В будущем GUC продолжит расширять границы межчиплетного соединения. Компания уже завершила вывод на производство (tape-out) второго поколения UCIe IP, которое увеличивает скорость передачи данных до 40 Гбит/с на линию. Запуск ожидается к концу 2024 года, и эта версия использует технологию Adaptive Voltage Scaling (AVS) для двукратного повышения энергоэффективности. Кроме того, разрабатывается face-up версия UCIe-40G IP для 3D-интеграции с использованием сквозных кремниевых переходов (TSV), вывод на производство которой запланирован на ближайшие месяцы.

Третье поколение UCIe IP от GUC, рассчитанное на рекордные 64 Гбит/с на линию, уже находится в разработке и должно выйти на этап tape-out во второй половине этого года. Линейка решений UCIe будет оптимизирована как для всех вариантов CoWoS, так и для новой упаковочной платформы TSMC SoW-X, что обеспечит совместимость с будущими технологиями чиплетов.

Комментируя это достижение, один из ведущих представителей GUC подчеркнул лидерство компании в 2.5D и 3D-решениях для чиплетов, а также наличие проверенного IP-портфеля для техпроцессов TSMC 7nm, 5nm и 3nm. Глубокая экспертиза GUC в области разработки чипов, упаковки, электротермического моделирования, тестирования на производстве и DFT (Design-for-Test) позволяет заказчикам ускорять разработку решений для ИИ, HPC, xPU и сетевых технологий.

Другой представитель GUC отметил слияние технологий упаковки 2.5D и 3D, включая HBM3E/4/4E, UCIe и UCIe-3D интерфейсы, как важный шаг в создании модульных процессоров, выходящих за пределы традиционных размеров ретикулы. Этот эволюционный процесс приведет к следующему поколению высокопроизводительных вычислений, обеспечивая масштабируемость и эффективность для новых типов рабочих нагрузок.