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UCIeとは何ですか?

シノプシス 編集部

2022年2月17日 / 読了時間:3分

定義

ユニバーサル・チップレット ・インターコネクト・エクスプレス(UCIe)は、異種デバイス間の チップレット間の高帯域幅通信を容易にするために策定された規格です。半導体業界が性能、電力効率、コスト効率の限界に挑み続ける中、UCIeはこれらの目標を達成するための重要なダイ-to-ダイ 技術として台頭しています。

UCIeは標準化されたインターフェースを提供することで、異なるベンダー製のチップレット 間のシームレスな相互運用性を実現し、それによってマルチダイ 設計における、よりモジュール化され、拡張性の高いアプローチを推進します。

各社が協力し、ダイ とダイ 間の完全な標準化された相互接続を確立する

図1:各社が協力し、ダイ からダイ への完全な標準化された相互接続を確立(出典:www.uciexpress.org) 

UCIeはどのように機能するのでしょうか?

UCIeは、チップレット 間の通信を規定する包括的なプロトコルおよび物理層仕様のセットを定義することで機能します。この規格により、遅延と消費電力を最小限に抑えながら、データを高速で伝送することが可能になります。UCIeの主な構成要素は以下の通りです:

  1. 物理層:この層は、データ伝送に使用される電気的特性および信号伝達方式を扱う。UCIeは、v2.0仕様に基づき、ピンあたり最大32Gbpsのデータ転送速度をサポートする、高速かつ低消費電力の物理層を規定している。
  2. ダイ-to-ダイ アダプタ層:アダプタ層は 、リンク管理機能に加え、プロトコルの調整およびネゴシエーションを担当します。これには、CRCおよびリトライ機構に基づくオプションのエラー訂正機能が含まれます。
  3. プロトコル層:プロトコル層は 、コマンドセットや応答形式など、データ交換に関する規則や規約を定義します。この層により、異なるメーカー製のチップレット 間の互換性が確保されます。
UCIe仕様の階層構造

図2: UCIe仕様の 階層構造

UCIeのモジュール式アーキテクチャにより、容易な統合と拡張性が実現されており、高性能コンピューティングから民生用電子機器に至るまで、幅広い用途に最適なソリューションとなっています。


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UCIeのメリット

UCIeには数多くのメリットがあり、マルチダイ 設計において魅力的な選択肢となっています。主な利点を以下に挙げます:

  • 高帯域幅:UCIeはv2.0仕様に基づき、ピンあたり最大32Gbpsのデータ転送速度に対応しており、チップレット 間の超高速通信を実現します。
  • 低遅延:この規格 の効率的なプロトコルにより遅延が最小限に抑えられ、高速なデータ転送と高い応答性が確保されます。
  • 電力効率:UCIeの低消費電力な物理層により、全体的な消費電力の削減に寄与するため、省エネが求められるアプリケーションに適しています。
  • 拡張性:そのモジュール式アーキテクチャにより、容易な拡張が可能であり、チップレット 技術の将来的な進歩にも対応できます。
  • 相互運用性:標準化されたインターフェースを提供することで、UCIeは異なるベンダー製のチップレット 間のシームレスな相互運用性を確保します。
  • 費用対効果: さまざまなソースから提供される チップレット を自由に組み合わせて活用できるため 、チップの設計および製造において大幅なコスト削減につながります。
  • パッケージング技術: 有機サブスレート および高密度の先進パッケージング技術を支援することで、消費電力と性能のバランスを調整する能力 。

UCIeおよび シノプシス

シノプシス コントローラ、PHY、および検証IP を含む、包括的なUCIe IPソリューションを提供しています。当社のUCIe IPは、UCIe仕様に完全に準拠しつつ、ピンあたり40Gbpsで動作します。この包括的なソリューションにより、設計者はUCIeをチップ設計にシームレスに組み込み、高いパフォーマンスと効率性を実現することができます。

シノプシス「UCIeのIPソリューションは、最高水準の品質と信頼性を満たすよう設計されています。半導体設計および検証における当社の豊富な専門知識を活かし、急速に進化するマルチダイ 設計の分野において、お客様が成功を収めるために必要なツールを提供しています。」

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