有源中介层芯粒互连技术及传输方法
2025-02-13 10:06
No.1339538351627444224
技术概要
PDF全文
本技术属于芯片技术领域,提出了一种新型的基于有源中介层的芯粒间传输方法和互连结构。该方法涵盖了功能芯粒核心逻辑与芯粒接口的交互过程,以及如何通过有源中介层实现芯粒间的高效数据传输。
背景技术
“芯粒(chiplet)”也被译为“小芯片”,芯粒技术用多个可复用的预制的裸芯片(die)通过先进封装组成一个芯片系统。芯粒之间的互连问题可以分为两个芯粒之间的点对点连接、多个芯粒组成系统时彼此之间的多对多互联。芯粒间接口(die-to-dieinterface, D2D)技术是芯粒技术的基础关键技术之一。芯粒要实现可复用,需要设计一个统一的接口标准以实现互连互通。芯粒的功能变化多样并且带宽需求各不相同,芯粒接口的设计要在保证通用性的同时,需要实现高效率。芯粒的互连接口的不但要实现低延迟、高带宽、低功耗以及高可靠性的物理接口,还应该包含物理层以上的统一交互机制,以保证接口的互操作性。因此,接口标准必然是层次化的,一般来看,可以分为传输层、数据链路层和物理层三个层次。现有的D2D接口协议栈都是面向2D或2.5D封装的场景,两个芯粒彼此之间直接相连,因此两个芯粒的D2D接口是对称的,而且主要考虑D2D互连和传统片内互连以及电路板级互连的电气特性差别,重点是进行了物理层的改进,上层继承现有的标准通信协议,如PCIe或AXI总线协议,然后在其间插入适配层或链路层完成上下层之间的适配。 现有技术中还存在一种有源中介层形式的封装技术,中介层硅片也是一个带有电路(晶体管)的芯片,它不仅具有无源硅中介层(2.5D封装)同样的互连密度,而且比其它无源基板(2D封装)形式可以灵活配置连接关系。在传统系统设计中一个功能模块可能具有多个对外的系统总线,如同时连接高速AHB总线和低速的APB总线,但是在有源中介层结构中这些总线都必须汇聚到芯粒-中介层的物理接口上,所以支持多协议共享物理层接口是必须的方案,目前还没有在有源中介层上给出多协议共享的具体接口协议栈方案和传输方法。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
李德建  李翔宇  丘四海  王喆  刘亚斐  金鑫  周源
技术所属: 北京智芯微电子科技有限公司  清华大学
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