Arm的Chiplet蓝图！

Arm在设计和开发高集成度的大规模芯片解决方案方面做了些什么？这家IP巨头正在逐步揭开其设计蓝图，以迎接当今半导体领域最令人兴奋的机会之一。

至关重要的是，Arm要确保其计算构建模块在多die硅平台上占有一席之地，无论是CPU chiplet还是定制的特定应用chiplet。因此，Arm正在与芯片设计公司和半导体IP供应商建立战略合作伙伴关系，以确保基于Arm的系统成为chiplet革命的一部分。

Arm还积极参与标准化工作，为chiplet设计定义通用设计框架。这一点很重要，因为20多年来，Arm的AMBA规范构成了SoC连接设计的基石。

Alphawave Semi结盟

Arm与芯片IP供应商Alphawave Semi的合作，为这家总部位于英国剑桥的公司多die硅器件的更大蓝图提供了一些线索。在2023年10月，Alphawave Semi加入了Arm Total Design计划，创建基于Arm Neoverse计算子系统（CSS）的chiplet解决方案。

Alphawave Semi将把Arm Neoverse CSS计算与支持Universal Chiplet Express, 简称UCIe，的定制芯片和预构建的chiplet集成在一起。因此，它的UCIe IP将支持Arm结构接口，如AXI接口和CHI接口，使CXL、HBMx、DDRx和以太网等接口的连接轻松集成到基于Arm的定制SoC和chiplet上。

简而言之，Alphawave Semi将其高速连接IP和chiplet平台与Arm Neoverse CSS参考IP解决方案相结合。此外，其专业团队将加强和优化Neoverse核心的功率、性能和主要工艺节点的面积（PPA），缩小到3nm和2nm制程。

2024年6月，Alphawave Semi宣布开发一款基于Arm Neoverse CSS平台的高级计算chiplet，用于人工智能（AI）和机器学习（ML）、高性能计算（HPC）、数据中心和5G/6G网络基础设施应用。此次合作为Alphawave Semi的设计平台增加了显著的差异化，包括I/O扩展chiplet、内存chiplet和计算chiplet。

Arm还与日本设计公司Socionext合作，在台积电的2nm工艺节点上开发了一款32核CPU chiplet。围绕Arm Neoverse CSS平台构建的CPU chiplet，设计用于单个封装内的单个或多个实例化。它还包括I/O和特定于应用程序的定制chiplet，以优化各种应用程序的性能。

Arm的chiplet蓝图

Arm执行VP、首席架构师兼研究员Richard Grisenthwaite最近在一篇博客中提供了一些有关该公司chiplet设计蓝图的线索。首先，它已经启动了Arm芯片系统架构（CSA）计划，以实现PHY IP和软IP等组件在多个供应商之间的更大重复利用。

该计划由20多个合作伙伴组成，正在分析和定义基于chiplet系统的最佳分区选择。它还在探索新的方法，以更好地标准化不同chiplet类型的系统设计选择。

接下来，Arm正在更新chiplet设计的片内和片外接口的AMBA规范。Arm的AMBA规格，如AXI和CHI，已经在数十亿半导体设备中使用。

Arm还积极参与创建行业标准，如UCIe，它定义了物理层（PHY），用于在封装内的chiplet之间传输数据。除了将SoC互连协议（如AMBA）引入chiplet设计之外，Arm还致力于采用PCIe和CXL等行业标准，将主板上定义良好的外围设备聚合到一个封装中。

最后，作为在chiplet分区中创建许多非差异化选择的一致性努力的一部分，Arm正在探索将SoC分解为使用AMBA协议的基于Arm的系统的chiplet。这些举措旨在加快基于chiplet系统的设计进程。

Chiplet划分框架

Arm在AMBA和CSA领域的投资表明，它正试图将基于Arm的系统分解为多个chiplet。这一点至关重要，因为可重用性可以为蓬勃发展的芯片市场创造有趣的新可能性。与连接IP专家（如Alphawave Semi）的合作似乎是简化chiplet分区工作的一部分。

尽管如此，实现通用框架的标准将在创建可行的chiplet解决方案中发挥至关重要的作用，这也是Arm积极参与UCIe和其他标准化前沿的原因。它自己倡议的CSA旨在围绕最有价值的分区方案达成共识，以减少碎片。