Faire communiquer plusieurs dies dans un même boîtier ne suffit plus : encore faut-il pouvoir se fier aux informations qu’ils échangent et surveiller leur fonctionnement collectif. La nouvelle spécification du consortium Universal Chiplet Interconnect Express étend précisément son périmètre à ces contraintes d’intégration.
Avec UCIe 4.0, le standard ouvert d’interconnexion entre chiplets aborde désormais la gestion, la sécurité, la mémoire et la fiabilité à l’échelle du système encapsulé. L’objectif est de mieux coordonner des blocs de calcul, des accélérateurs, de la mémoire et d’autres fonctions, tout en tenant compte de la consommation, de la surface des dies et des ressources du boîtier.
UCIe 4.0 standardise une liaison dédiée à la mémoire
La principale nouveauté côté mémoire s’appelle UCIe.mem. Ce protocole standardise une liaison au sein du boîtier entre les SoC et les dies logiques mémoire, en réutilisant les technologies mémoire existantes ainsi que l’écosystème PHY et Adapter d’UCIe. Le consortium présente cette approche comme un moyen de faire évoluer la bande passante avec un coût et une consommation maîtrisés.
Les chiffres annoncés atteignent 93,75 % d’efficacité des données et une densité de bande passante d’environ 2,5 To/s/mm de bord de die. L’intérêt est de simplifier l’intégration mémoire tout en permettant d’adapter le débit aux besoins du système et des charges de travail.
La spécification ajoute également un profil optionnel optimisé pour la consommation. À 64 GT/s, le consortium annonce un gain d’efficacité énergétique de 30 à 80 % avec ces profils de liaison co-optimisés. Il s’agit bien d’un gain d’efficacité annoncé pour la liaison, et non d’une baisse équivalente de la consommation de l’ensemble du système.
Pour UCIe-S à 48 GT/s et 64 GT/s, une nouvelle disposition des microbilles augmente d’environ 20 % la densité de bande passante par longueur de bord et de 10 % celle rapportée à la surface. Les concepteurs peuvent ainsi obtenir davantage de débit dans une empreinte donnée, réduire la longueur de bord mobilisée par les connexions rapides ou libérer des ressources dans le boîtier.
Des états vérifiables et des échanges de gestion protégés
La sécurité repose notamment sur Trusted Reporting of Chiplet State (TRoCs), un mécanisme de remontée fiable de l’état des chiplets. Il doit permettre au système de vérifier que chaque composant fonctionne comme attendu et de se protéger contre des informations d’état falsifiées ou manipulées.
Des canaux de gestion bidirectionnels protégés en intégrité viennent compléter ce dispositif. Ils visent à détecter les modifications non autorisées des communications de gestion entre chiplets. UCIe 4.0 renforce aussi la gestion des réinitialisations et la visibilité sur l’état des composants.
Ces fonctions prennent leur sens dans des assemblages réunissant des chiplets aux rôles distincts, potentiellement issus de plusieurs fournisseurs. Pour Cheolmin Park, président du consortium UCIe, également Corporate VP chez Samsung et responsable de l’équipe Package Marketing de Samsung Electro-Mechanics, cette version marque le passage de la définition des connexions individuelles aux exigences de fonctionnement d’un système complet.
L’automobile obtient une surveillance des liaisons
UCIe 4.0 introduit des notifications d’erreur et une surveillance de l’état des liaisons, toutes deux optionnelles, pour accompagner l’adoption des chiplets dans l’automobile. Ces fonctions donnent davantage de visibilité sur l’intégrité des interconnexions et les défaillances potentielles, afin de permettre leur détection et leur prise en charge.
Les informations standardisées sur la santé des liaisons peuvent être intégrées aux dispositifs plus larges de fiabilité et de sécurité fonctionnelle du véhicule. Le consortium ne présente donc pas ces mécanismes comme une certification autonome, mais comme des informations exploitables à l’échelle du système automobile.
La spécification est entièrement rétrocompatible avec toutes les versions précédentes d’UCIe. Elle est accessible au public sur demande depuis le site du consortium.
Pour les assemblages multifournisseurs, normaliser la gestion et les informations d’état compte autant que normaliser les échanges de données : une interface commune ne suffit pas à rendre des composants administrables ensemble. C’est sur ce terrain qu’UCIe 4.0 élargit son rôle, avec des mécanismes communs qui peuvent réduire le travail d’intégration propre à chaque combinaison de dies.
Source : TechPowerUp
