Czym jest UCIe? Architektura UCIe 3.0, szerokość pasma i porównanie z PCIe/CXL
2026-07-29 272

Systemy chipletowe potrzebują więcej niż szybkie połączenie, ponieważ szerokość pasma, opóźnienie, projekt opakowania, moc i kompatybilność mają wpływ na efektywność działania linku. Artykuł ten pokazuje, jak obliczyć szerokość pasma UCIe, porównać opcje opakowania, zrozumieć strukturę protokołu i PHY oraz wybrać odpowiednią implementację. Wyjaśnia również wersje UCIe, różnice między UCIe a PCIe i CXL oraz zastosowanie w AI, procesorach, pamięci, sieciach i innych systemach. Dowiesz się także, jak testować link UCIe, znaleźć typowe problemy i zdecydować, czy pasuje do twojego projektu.

Katalog

Figure 1. UCIe Chiplet Interconnect
Rysunek 1. Interkonekt chipletów UCIe

Czym jest UCIe?

Uniwersalny interkonekt chipletów Express, znany jako UCIe, to otwarty standard przemysłowy do łączenia chipletów wewnątrz jednego opakowania półprzewodnikowego. Chiplet to mniejsza funkcjonalna kostka, która może zapewniać przetwarzanie, pamięć, grafikę, sieci, bezpieczeństwo, I/O lub akcelerację.

UCIe daje tym oddzielnym kostkom wspólny interfejs die-to-die, aby mogły komunikować się jako części jednego systemu. Może transportować PCI Express, Compute Express Link oraz protokoły przesyłania między chipletami, w tym kostki produkowane przez różnych dostawców lub z różnymi technologiami procesowymi.

Dlaczego projekty chipletów potrzebują UCIe?

Figure 2. Chiplet Design Benefits

Rysunek 2. Korzyści z projektowania chipletów

Duże monolityczne układy scalone stają się trudniejsze i droższe w produkcji, gdy zwiększa się rozmiar kostki i liczba tranzystorów. Większa kostka zajmuje więcej powierzchni wafra i ma wyższe prawdopodobieństwo zawierania wad, co może zmniejszyć plon i zwiększyć koszt każdego użytecznego urządzenia.

Chiplety dzielą duży projekt na mniejsze kostki. Rdzenie obliczeniowe mogą korzystać z zaawansowanego węzła procesowego, podczas gdy analogowe, I/O, bezpieczeństwo, kontrola i inne funkcje mogą korzystać z dojrzałych i tańszych węzłów. Sprawdzone chiplety mogą również być ponownie używane w różnych produktach, co ogranicza potrzebę przprojektowywania całego procesora za każdym razem.

Pozostającym wyzwaniem jest komunikacja. Własnościowe linki die-to-die mogą ograniczać kompatybilność między chipletami z różnych zespołów lub dostawców. UCIe zapewnia wspólny interfejs do łączenia CPU, GPU, pamięci, I/O, sieci i akceleratorów wewnątrz jednego opakowania.

Jak działa UCIe?

Figure 3. UCIe Link Initialization, Training, Data Transfer, and Error Recovery

Rysunek 3. Inicjalizacja linku UCIe, trening, przesył danych i odzyskiwanie błędów

UCIe tworzy szybkie połączenie między dwoma chipletami. Gdy system jest włączany, link jest inicjalizowany, a każda strona zgłasza swoje obsługiwane szybkości danych, konfiguracje lane, protokoły i funkcje operacyjne. Link następnie wybiera ustawienia obsługiwane przez oba chiplety.

Liny są szkolone, aby odbiornik mógł rozpoznać przychodzące sygnały i odzyskać przesyłane dane. Po zakończeniu szkolenia, PCIe, CXL lub ruch strumieniowy może przechodzić przez połączenie pakietowe.

Podczas pracy, link sprawdza integralność danych, zarządza błędami i może zmniejszać moc, gdy ruch jest nieaktywny.

Wersje UCIe od 1.0 do 3.0

UCIe ma cztery wydania specyfikacji: UCIe 1.0, 1.1, 2.0 i 3.0. Każda wersja dodaje nowe możliwości, przy jednoczesnym zachowaniu interoperacyjności z wcześniejszymi wersjami.

Wersja
Wydanie
Maksymalna szybkość danych planar
Główne dodatki
Wsparcie pakowania
UCIe 1.0
2022
Do 32 GT/s, w zależności od trybu pakietu
Wprowadzono PHY, adapter, protokoły PCIe, CXL, streamingowe, model oprogramowania i ramy zgodności
Standardowe i zaawansowane pakiety 2D lub 2.5D
UCIe 1.1
Sierpień 2023
Do 32 GT/s
Ulepszono streaming, odtwarzanie, wsparcie dla wielu protokołów, monitorowanie stanu, naprawa linku i testowanie zgodności
Zrewidowane mapy bumpów dla tańszych pakietów
UCIe 2.0
Sierpień 2024
Do 32 GT/s
Dodano architekturę UCIe DFx do testowania, telemetrii, zarządzania i debugowania
Dodano UCIe-3D dla połączeń o drobnych odstępach i hybrydowych
UCIe 3.0
5 sierpnia 2025
48 i 64 GT/s
Dodano dynamiczną rekonstrukcję, ulepszone sterowanie niską mocą, dłuższy zasięg boczny, wczesne pobieranie oprogramowania, szybsze ograniczanie i sygnalizację awaryjną
Wsparcie dla wyższych prędkości dla UCIe-S i UCIe-A

Chiplety oparte na różnych wersjach UCIe mogą komunikować się, ale link działa tylko z prędkościami danych i funkcjami wspieranymi przez oba urządzenia. Inżynierowie powinni również potwierdzić, że wybrany PHY, węzeł przetwarzania, technologia pakowania i narzędzia weryfikacyjne wspierają wymaganą wersję UCIe.

Architektura UCIe i warstwy protokołu

Rysunek 4. Protokół UCIe, Adapter, FDI, RDI i Architektura PHY

UCIe dzieli obsługę protokołu, zarządzanie linkiem i sygnalizację elektryczną na trzy główne warstwy: warstwę protokołu, warstwę adapterów die-to-die oraz warstwę fizyczną.

Warstwa protokołu

Warstwa protokołu obsługuje ruch wymieniany między chipletami. Może to obejmować transakcje PCIe, ruch pamięci i spójności CXL lub dane strumieniowe z innego obsługiwanego protokołu.

UCIe nie zastępuje PCIe ani CXL. Zapewnia połączenie na poziomie pakietu wykorzystywane do przenoszenia ich ruchu między układami.

Warstwa adapterów die-to-die

Adapter die-to-die znajduje się między warstwą protokołu a warstwą fizyczną. Przygotowuje dane protokołu do przesyłania i zarządza linkiem.

Jego funkcje mogą obejmować negocjację protokołu, ramkowanie danych, kontrolę przepływu, generację i kontrolę CRC, zarządzanie ponownymi próbami, raportowanie błędów, kontrolę stanu linku oraz zarządzanie stanem mocy. Dokładne funkcje zależą od wybranego trybu protokołu i wersji UCIe.

Warstwa fizyczna

Warstwa fizyczna wysyła i odbiera sygnały elektryczne, które przechodzą przez pakiet. Obejmuje nadajniki, odbiorniki, obwody zegarowe, logikę linii, funkcje kalibracji oraz połączenia od strony pakietu.

Kanał główny przenosi dane o dużej prędkości. Kanał boczny przenosi informacje kontrolne, inicjalizacyjne, szkoleniowe, zarządzające i stanu.

Linie i moduły

Link UCIe zawiera wiele linii grupowanych w modułach. Zwiększenie liczby aktywnych linii podnosi całkowitą przepustowość, ale także wymaga większej powierzchni krawędzi die, bumpów, routingu, zegarowania i mocy PHY.

FDI i RDI

Interfejs Flit-Aware Die-to-Die, znany jako FDI, łączy blok protokołu z adapterem. Surowy interfejs Die-to-Die, znany jako RDI, łączy adapter z PHY.

Te zdefiniowane interfejsy pozwalają na oddzielny rozwój bloków protokołu, kontrolera i PHY, jednocześnie utrzymując wspólne połączenie między nimi.

UCIe-S vs UCIe-A vs UCIe-3D

Rysunek 5. Struktury Pakietów UCIe-S vs UCIe-A vs UCIe-3D

UCIe wspiera trzy konfiguracje pakietów: UCIe-S dla standardowych pakietów, UCIe-A dla zaawansowanych pakietów oraz UCIe-3D dla pionowo stosowanych die. Odpowiedni wybór zależy od wymaganej przepustowości, dostępnej powierzchni krawędzi die, procesu produkcyjnego, limitów termicznych oraz budżetu pakietu.

Punkt porównawczy
UCIe-S
UCIe-A
UCIe-3D
Typ pakietu
Pakiet standardowy
Pakiet zaawansowany
Pakiet o trzech wymiarach
Układ die
Układy umieszczone obok siebie na podłożu organicznym
Układy umieszczone obok siebie przy użyciu interposera, mostka lub cienkiej warstwy redystrybucji
Układ diod w pionie
Przybliżona długość kanału
Do około 25 mm
Do około 2 mm
Zależy od stosu układów i struktury łączenia
Gęstość połączeń
Niższa
Wyższa
Najwyższa potencjalna gęstość
Cel energii połączenia
Około 0.5 do 1 pJ/bit
Około 0.25 do 0.5 pJ/bit
Potencjalnie niższa z powodu bardzo krótkich połączeń pionowych
Koszt opakowania względny
Niższy
Wyższy
Zwykle najwyższy
Trudność w routingu
Umiarkowana
Wysoka
Bardzo wysoka
Trudność termiczna
Umiarkowana
Wyższa
Najwyższa, ponieważ stosowane diody utrudniają usuwanie ciepła
Trudność testowania i montażu
Niższa
Wyższa
Najwyższa
Najlepiej dopasowane do
Systemów chipletowych o umiarkowanej przepustowości i wrażliwych na koszty
Krótkie, szerokie, wysokomarkowe połączenia die-to-die
Gęste połączenia pionowe lub projekty z ograniczoną przestrzenią na krawędzi układu

UCIe-S

UCIe-S pasuje do standardowej produkcji organicznych podłoży i ustalonych procesów montażu. Plan piętra PHY, ścieżki powrotne, dostarczanie mocy, routingu wypustek i materiały podłoża nadal wymagają starannej koordynacji, aby utrzymać jakość sygnału.

UCIe-A

UCIe-A wymaga bliskiego planowania między chipletami, PHY, opakowaniem i siecią zasilania. Mapa wypustek, routingu mostków lub interposerów, ścieżek zegara, tolerancji wyrównania i ograniczeń montażowych powinny być sprawdzone wcześnie z wykorzystaniem zamierzonej struktury opakowania.

UCIe-3D

UCIe-3D wymaga starannego rozmieszczenia funkcji o dużej mocy, czujników termicznych, ścieżek zasilania i sieci zegarowych w całym stosie diod. Testowanie powinno być również zaplanowane przed montażem przez przeszukiwanie diod, test własny, izolację uszkodzeń i funkcje naprawcze.

Długość kanału i wartości energii w tabeli to cele referencyjne. Rzeczywiste wyniki zależą od PHY, szybkości toru, węzła procesowego, rozstawu wypustek, materiałów opakowań, routingu, napięcia i temperatury.

Wydajność UCIe

Wydajność UCIe zależy od szybkości toru, łącznej liczby aktywnych torów, projektu PHY, kanału opakowania i transportowanego protokołu. UCIe 3.0 wspiera płaskie przepustowości danych 48 i 64 GT/s dla UCIe-S i UCIe-A. Wartości te są surowymi wskaźnikami sygnału dla każdego toru, a nie finalną przepustowością dostępną dla danych aplikacji.

Szybkość danych i dostępna przepustowość

Teoretyczna surowa przepustowość w jednym kierunku może być obliczana jako:

Teoretyczna surowa przepustowość na kierunek = Szybkość toru × Łączna liczba aktywnych torów ÷ 8

Łączna liczba aktywnych torów obejmuje wszystkie aktywne tory we wszystkich modułach używanych przez połączenie:

Łączna liczba aktywnych torów = Aktywne tory na moduł × Liczba aktywnych modułów

Na przykład, dwa aktywne moduły z 16 torami na moduł zapewniają:

Łączna liczba aktywnych torów = 16 × 2 = 32 tory

Wzór na przepustowość zakłada jednego przesyłanego bitu na transfer. Nie uwzględnia nagłówków protokołu, ramek, CRC, ponownych prób, kontroli przepływu ani okresów bezczynności. Dzieląc przez osiem, konwertujemy gigabity na sekundę na gigabajty na sekundę.

Dla jednego aktywnego modułu 16-torowego:

• Przy 64 GT/s: 64 × 16 ÷ 8 = 128 GB/s teoretyczna surowa przepustowość na kierunek

• Przy 48 GT/s: 48 × 16 ÷ 8 = 96 GB/s teoretyczna surowa przepustowość na kierunek

Rzeczywista przepustowość ładunku jest niższa, ponieważ część pojemności łącza jest używana do obsługi protokołu, ramek, CRC, ponownych prób, kontroli przepływu i okresów bezczynności.

Przepustowość ładunku = Teoretyczna surowa przepustowość × Efektywność ładunku

Zgłoszony wynik przepustowości ładunku powinien zawierać wersję UCIe, protokół, całkowitą liczbę torów, liczbę modułów, kierunek ruchu, rozmiar pakietu, wskaźnik ponownych prób, czas bezczynności i warunki testowe.

Przykład obliczeniowy: Wybór szybkości toru

Załóżmy, że chiplet wymaga 80 GB/s przepustowości ładunku, a oczekiwana efektywność ładunku wynosi 80%.

80% efektywności ładunku użyte w tym przykładzie jest ilustracyjnym założeniem projektowym, a nie stałą wartością efektywności UCIe. Rzeczywista efektywność zależy od protokołu, rozmiaru pakietu, ramek, CRC, ponownych prób, kontroli przepływu, okresów bezczynności i wzoru ruchu.

Wymagana teoretyczna surowa przepustowość = 80 GB/s ÷ 0.80 = 100 GB/s

Konfiguracja łącza
Teoretyczna surowa przepustowość na kierunek
Przepustowość przy 80% efektywności
Wynik
16 łącznych aktywnych torów przy 48 GT/s
96 GB/s
76.8 GB/s
Niedostateczna
16 łącznych aktywnych torów przy 64 GT/s
128 GB/s
102.4 GB/s
Spełnia cel

Łącze z 16 całkowitymi aktywnymi torami działającymi z prędkością 64 GT/s spełnia wymaganie dotyczące ładunku wynoszącego 80 GB/s i zapewnia dodatkowy margines przepustowości. Jednak PHY, kontroler, węzeł procesu i opakowanie muszą obsługiwać wybraną prędkość. Kanał opakowania musi również utrzymywać wystarczającą jakość sygnału przy 64 GT/s.

Wydajność Czynnik
Główny Efekt
Prędkość toru
Wyższe prędkości zwiększają przepustowość ale wymagają lepszej jakości sygnału
Łączna liczba aktywnych torów
Więcej torów zwiększa przepustowość, moc PHY, routing, użycie bumpów i obszar krawędzi układu
Liczba modułów
Więcej modułów zwiększa łączną liczbę torów i dostępną przepustowość
Wydajność ładunku
Określa, ile surowej przepustowości jest dostępnej dla danych aplikacji
Opóźnienie
Zależy od protokołu, adaptera, PHY, buforów, zegarów i powtórzeń
Gęstość przepustowości
Wskazuje, ile przepustowości można zapewnić wzdłuż krawędzi układu
Energia na bit
Wpływa na zużycie energii przez łącze i temperaturę opakowania
Kanał opakowania
Wpływa na straty, odbicia, zakłócenia i margines sygnału

Opóźnienie

Opóźnienie UCIe obejmuje opóźnienie przez warstwę protokołu, adapter die-to-die, PHY, bufory, przejścia zegarowe i kanał opakowania. Powtórzenia dodają dodatkowe opóźnienie, gdy uszkodzone dane muszą być przesyłane ponownie.

Krótkie połączenia opakowań zmniejszają opóźnienie propagacji i straty sygnału. jednak buforowanie, wyrównywanie zegara, przetwarzanie protokołu i wewnętrzne ścieżki danych mogą nadal wprowadzać mierzalne opóźnienie. Wyniki testów powinny wyraźnie określać, gdzie zaczyna się i kończy pomiar opóźnienia, ponieważ opóźnienie PHY-do-PHY jest różne od pełnego opóźnienia na poziomie aplikacji.

UCIe vs PCIe i CXL

UCIe, PCIe i CXL mają różne cele. UCIe łączy chiplety w jednym opakowaniu, PCIe łączy procesory z urządzeniami I/O, a CXL wspiera spójną komunikację między procesorami, akceleratorami i pamięcią. UCIe może przenosić ruch PCIe i CXL między układami.

Punkt porównania
UCIe
PCIe
CXL
Główny cel
Połączenie chiplet-w-układzie
Wejście/wyjście procesora do urządzenia
Spójne połączenie procesorów, akceleratorów i pamięci
Typowa lokalizacja
Wewnątrz jednego opakowania półprzewodnikowego
Płyty, karty, złącza i kable
Zewnętrzne połączenia urządzeń lub połączenia chiplet przez UCIe
Połączenie fizyczne
Ścieżki opakowania, mostki, interposer lub połączenia pionowe
Wysokoprędkościowe toru szeregowe na płycie
Używa sygnalizacji PCIe zewnętrznie i może używać UCIe wewnętrznie
Spójność
Nie zapewnia spójności sama w sobie
Standardowy PCIe nie jest spójny względem pamięci
Wspiera spójność pamięci i pamięci podręcznej
Typowe zastosowania
Chiplety CPU, GPU, pamięci, I/O i akceleratorów
SSD, GPU i adaptery sieciowe
Rozszerzenie pamięci, pooling oraz akceleratory

Użyj PCIe dla standardowych urządzeń I/O, CXL, gdy wymagana jest spójna pamięć lub dostęp do pamięci podręcznej, oraz UCIe, gdy te funkcje są podzielone pomiędzy chiplety w jednym opakowaniu.

UCIe vs BoW

UCIe i Bunch of Wires, lub BoW, to oba standardy połączeń die-to-die. UCIe zapewnia szerszą architekturę z określoną obsługą protokołu, zarządzaniem łączem, funkcjami programowymi i testowaniem zgodności. BoW koncentruje się bardziej na elektrycznym interfejsie die-to-die i daje projektantom większą elastyczność w górnych warstwach protokołu.

Punkt porównania
UCIe
BoW
Zakres
PHY, adapter, protokoły, zarządzanie i zgodność
Głównie elektryczne interfejsy die-to-die i linki
Obsługa protokołu
PCIe, CXL i strumieniowe
Standardowe lub własne protokoły
Główna zaleta
Interoperacyjność wielu dostawców
Elastyczna i dostosowywalna implementacja
Najlepiej nadaje się do
Standardowe platformy chipletowe
Niestandardowe chiplety i rozdzielone projekty SoC

UCIe jest zazwyczaj lepszym wyborem, gdy wymagane są znormalizowane protokoły i kompatybilność wielu producentów. BoW może odpowiadać projektom, które potrzebują większej kontroli nad łączem i architekturą warstw górnych.

Powszechne zastosowania UCIe

Figure 5. Common UCIe Applications

Rysunek 6. Powszechne zastosowania UCIe

UCIe jest używane w systemach, które dzielą funkcje przetwarzania, pamięci, sieci i I/O na kilka układów.

Grupa aplikacji
Główna potrzeba projektowa
Jak UCIe pomaga
AI, GPU i HPC
Wysoki ruch danych między obliczeniami, pamięcią podręczną, pamięcią i I/O
Łączy chiplety związane z obliczeniami i pamięcią przez krótkie, szerokie łącza w opakowaniach
CPU i procesory centrów danych
Modułowe projekty procesorów z oddzielnymi funkcjami obliczeniowymi, kontrolnymi i I/O
Łączy procesor, pamięć podręczną, kontroler pamięci, zabezpieczenia i chiplety I/O
Systemy pamięci
Większa przepustowość lub pojemność niż jedna kość może zapewnić
Łączy kości obliczeniowe z pamięcią podręczną, kontrolerem pamięci lub chipletami rozszerzenia pamięci
Sieci i telekomunikacja
Oddziela przetwarzanie cyfrowe od funkcji SerDes, synchronizacji i interfejsu
Łączy chiplety przetwarzania pakietów, sieci, zabezpieczeń i I/O o dużej prędkości
Motoryzacja i komputing brzegowy
Łączy specjalizowane przetwarzanie w ramach ograniczeń mocy i pakietu
Łączy chiplety obliczeniowe, graficzne, przetwarzania czujników, sieci, pamięci i I/O
Optyczne I/O
Zmniejsza straty i moc długich połączeń elektrycznych
Łączy chip procesora lub switcha z oddzielnym chipletem optycznym I/O

Jak wybrać implementację UCIe

Implementacja UCIe obejmuje kontroler, PHY i narzędzia weryfikacyjne potrzebne do połączenia chipletów. Muszą one obsługiwać tę samą wersję UCIe, protokół, pakiet, węzeł procesowy, cel wydajności oraz warunki pracy.

Krok 1: Potwierdź wersję UCIe

Sprawdź, czy oba chiplety obsługują wymaganą wersję UCIe. Jeśli używane są różne wersje, połączenie może używać tylko tych prędkości i funkcji, które są obsługiwane przez obie strony.

Krok 2: Oblicz wymaganą przepustowość

Potwierdź, że prędkość pasa, liczba pasów i liczba modułów mogą zapewnić wymaganą przepustowość ładunku. Zostaw wystarczający margines na narzut protokołu, próby ponowne i zmiany w ruchu.

Krok 3: Dopasuj typ pakietu

Upewnij się, że PHY obsługuje wybrany pakiet, niezależnie czy to UCIe-S, UCIe-A, czy UCIe-3D. Pakiet musi także spełniać wymagania dotyczące trasowania, długości kanałów, skoku styków i limitów jakości sygnału.

Krok 4: Sprawdź wsparcie dla węzła procesowego

Potwierdź wsparcie dla wybranego zakładu, węzła procesowego, opcji napięcia, stosu metali, zakresu temperatury i wymaganej kwalifikacji.

Krok 5: Sprawdź wsparcie dla protokołów

Zweryfikuj wsparcie dla PCIe, CXL, strumieniowania lub dowolnego niestandardowego mapowania protokołów używanego przez chiplety. Upewnij się także, że dostępne są wymagane interfejsy SoC.

Krok 6: Przejrzyj moc, opóźnienie i powierzchnię

Sprawdź moc aktywną i w trybie bezczynności, opóźnienie end-to-end, powierzchnię PHY i powierzchnię kontrolera. Te wartości muszą mieścić się w limitach mocy pakietu, termicznych i powierzchni die.

Krok 7: Sprawdź funkcje testowe i naprawcze

Szukaj funkcji loopback, wstrzykiwania błędów, liczników CRC, naprawy pasów, funkcji diagnostycznych i innych funkcji potrzebnych do uruchomienia i testowania usterek.

Krok 8: Potwierdź wsparcie weryfikacyjne

Upewnij się, że narzędzia weryfikacyjne obejmują kontrole protokołów, testy zgodności, interfejsy FDI i RDI, przypadki błędów i pełne działanie połączenia.

Krok 9: Przejrzyj wsparcie i cykl życia

Sprawdź dokumentację, modele, potrzeby dotyczące oprogramowania układowego, wsparcie techniczne, plany konserwacji i plan rozwoju produktu. Długoterminowe wsparcie jest ważne dla projektów o długiej żywotności produkcji.

Krok 10: Sprawdź interoperacyjność

Dwa chiplety mogą obsługiwać tę samą wersję UCIe i nadal nie działać razem. Zapytaj o wyniki interoperacyjności z użyciem planowanego kontrolera, PHY, prędkości danych, liczby pasów, pakietu, protokołu, węzła procesowego i funkcji odzyskiwania.

Testowanie i rozwiązywanie problemów z UCIe

Połączenie UCIe powinno być testowane przed taping-out, podczas projektowania pakietu, po złożeniu oraz podczas uruchamiania systemu.

Główne etapy testów

Etap testowy
Główne kontrole
Weryfikacja przed-silikonowa
Reset, szkolenie, protokoły, stany zasilania, CRC, próby ponowne, błędy i naprawa pasów
Symulacja kanału pakietu
Straty, odbicia, crosstalk, przesunięcie, zmiany impedancji i margines oka
Zgodność PHY
Czas nadawania, jitter, margines odbiornika, BER, przesunięcie pasów i czas niski mocy
Testowanie protokołu
Poprawna kolejność danych, wykrywanie CRC, próby ponowne, kontrola przepływu i naprawa pasów
Testowanie interoperacyjności
Działanie dokładnego kontrolera, PHY, pakietu, prędkości, liczby pasów i kombinacji protokołów

Test interoperacyjności z wieloma dostawcami

Podłącz planowany kontroler i PHY przez projekt pakietu produkcyjnego. Testuj każdą obsługiwaną prędkość i szerokość pasa, a następnie zweryfikuj inicjalizację, szkolenie, transfer danych, zmiany stanów zasilania, CRC, ponowne próby, naprawę pasów i raportowanie błędów.

Powtórz testy w różnych napięciach i temperaturach. Zapisz uzgodnioną prędkość, aktywne pasy, BER, próby ponowne, przepustowość, opóźnienie i wszelkie nieudane przypadki odzyskiwania.

Wspólne problemy z UCIe

Problem
Główne kontrole
Możliwe rozwiązanie
Połączenie nie inicjalizuje się
Zresetuj, zegar, sekwencję zasilania, pasmo boczne oraz ustawienia możliwości
Popraw czasowanie, zasilanie, synchronizację zegara, oprogramowanie układowe lub konfigurację
Trenuj łącza z niższą prędkością
Negocjowana prędkość, szerokość toru, BER, margines oka, straty i crosstalk
Popraw trasowanie, popraw ustawienia lub użyj wspieranej niższej prędkości
Wysoki BER
Drżenie, przesunięcie, odbicia, straty na kanale oraz szumy zasilania
Popraw impedancję, trasowanie, odstępy, filtrację lub dostrajanie PHY
Niska przepustowość
Aktywne tory, prędkość łącza, próby, kontrola przepływu oraz interfejsy wewnętrzne
Przywróć tory, usuń błędy, zwiększ buforowanie lub poszerz wewnętrzną ścieżkę
Nadmierne opóźnienie
Bufory, przejścia zegarowe, próby, zatłoczenie i stany zasilania
Zmniejsz buforowanie, popraw błędy lub dostosuj politykę zasilania
Błąd zgodności
Wersje protokołów, mapowania, ustawienia FDI/RDI, oprogramowanie układowe oraz opcjonalne funkcje
Dostosuj ustawienia lub użyj przetestowanej kombinacji IP

Raporty testowe powinny zawierać wersję UCIe, rewizje IP, pakiet, przepustowość, liczbę torów, napięcie, temperaturę, protokół, wzór ruchu, czas trwania oraz limit zaliczenia lub niezaliczenia.

Czy UCIe jest odpowiedni dla Twojego projektu?

UCIe jest odpowiedni, gdy kilka chipletów potrzebuje komunikacji o wysokiej przepustowości wewnątrz jednego pakietu. Jest mniej odpowiedni dla prostych, niskoprzepustowych lub wysoce wrażliwych na koszty projektów.

Użyj UCIe, gdy
Rozważ inne interfejsy, gdy
Kilka chipletów wymienia duże ilości danych
Projekt efektywnie mieści się na jednym die
Wymagana jest wysoka przepustowość na poziomie pakietu
Łącze przenosi tylko dane kontrolne o niskiej prędkości
Chiplety nadają się do ponownego użycia i są częścią planu produktu
Koszt pakietu musi pozostać bardzo niski
Różne funkcje wymagają różnych węzłów technologicznych
Proste połączenie równoległe lub własnościowe jest wystarczające
PCIe, CXL lub ruch strumieniowy muszą przechodzić między dies
Odpowiedni IP UCIe jest niedostępny
Wymagana jest obsługa wielu dostawców
Testowanie pakietów i interoperacyjności nie może być wspierane

UCIe jest dobrym wyborem, gdy jego przepustowość, ponowne użycie chipletów i elastyczność procesów uzasadniają dodatkową pracę przy pakowaniu, testowaniu i weryfikacji.

O NAS Satysfakcja klienta za każdym razem. Wzajemne zaufanie i wspólne interesy. ARIAT TECH nawiązał długoterminowe i stabilne relacje współpracy z wieloma producentami i agentami." Traktując klientów z rzetelnością i stawiając obsługę w centrum uwagi", cała jakość będzie sprawdzana bez zastrzeżeń i poddawana profesjonalnym
testom funkcjonalnym. Produkty o najwyższej opłacalności oraz najlepsza obsługa to nasze niezmienne zobowiązanie.

Często Zadawane Pytania [FAQ]

1. Jak obliczyć rzeczywistą przepustowość dostępną z łącza UCIe?

Zacznij od teoretycznej surowej przepustowości: prędkość toru × aktywne tory × moduły ÷ 8. Rzeczywista przepustowość ładunku jest niższa, ponieważ nagłówki protokołu, CRC, próby, kontrola przepływu oraz czas bezczynności używają części pojemności łącza. Wydajność ładunku powinna być zatem uwzględniona podczas określania rozmiarów łącza.

2. Dlaczego łącze UCIe o prędkości 48 GT/s może nie spełniać celu przepustowości, nawet z 16 torami?

Łącze z 16 torami przy 48 GT/s zapewnia 96 GB/s teoretycznej surowej przepustowości w każdym kierunku. Jeśli wydajność ładunku wynosi 80%, tylko około 76,8 GB/s pozostaje na dane aplikacyjne, więc nie spełniałoby wymagania na 80 GB/s dla ładunku.

3. Jak należy wybierać UCIe-S, UCIe-A i UCIe-3D?

UCIe-S nadaje się do standardowych pakietów w niższej cenie oraz dłuższych kanałów pakietowych. UCIe-A wspiera krótsze kanały i wyższą gęstość połączeń, podczas gdy UCIe-3D jest przeznaczone do gęstych połączeń pionowych. Koszt pakietu, trasowanie, limity termiczne oraz trudności w montażu powinny być również brane pod uwagę.

4. Czy wsparcie tej samej wersji UCIe gwarantuje, że dwa chiplety będą działać razem?

Nie. Dwa chiplety mogą obsługiwać tę samą wersję UCIe, ale mogą się różnić ustawieniami PHY, mapowaniem protokołów, założeniami pakietów, oprogramowaniem układowym, konfiguracją torów lub funkcjami odzyskiwania. Interoperacyjność powinna być testowana przy użyciu planowanej konfiguracji produkcyjnej.

5. Dlaczego zwiększenie liczby torów UCIe ma kompromisy projektowe?

Więcej torów zwiększa całkowitą przepustowość, ale używa także więcej miejsca na krawędzi die, występów, trasowania pakietu, zasobów zegara i mocy PHY. Liczba torów powinna zatem spełniać cel przepustowości, nie dodając niepotrzebnej powierzchni i mocy.

6. Jakie są najczęstsze przyczyny, dla których łącze UCIe trenuje na niższej prędkości?

Typowe przyczyny to słaby margines oka, nadmierne straty na kanale, crosstalk, drżenie, problemy z torami lub niepoprawna konfiguracja. Sprawdzanie negocjowanej prędkości, BER, szerokości toru, kanału pakietowego oraz ustawień PHY może pomóc w zlokalizowaniu problemu.

E-mail: Info@ariat-tech.comTel. HK: +852 30501966Adres: Pok. 2703 27F Ho King Comm Center 2-16,
ul. Fa Yuen, MongKok, Kowloon, Hongkong.