晟联科UCIe+SerDes方案塑造高性能计算(HPC)新未来

2024-12-25
从2001年到现在,全球半导体市场规模的增长先后主要依靠PC、Smart Phone和HPC三大驱动力。在HPC的驱动下,全球半导体市场规模将从2023年的5150亿美元增长到2028年的8000亿美元,CAGR高达9.2%。基于SerDes的Chip-to-Chip技术能够实现HPC集群的万卡、十万卡等超大规模组网,提升整体数据中心的算力协同效率。

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数据来源:World Semiconductor Trade Statistics



UCIe+SerDes对大算力芯片的价值

目前,基于UCIe的Multi-Die Chiplet是实现More than Moore的重要手段,结合先进的2.5D和3D封装技术已经实现产业化的高效量产与推广,成为国内外HPC芯片的主流设计选择。

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图源:晟联科

UCIe作为统一的接口标准,可以让不同Foundry,不同工艺之间的Chiplet互联,让Chiplet的封装成本和效率得到进一步优化,最终将Chiplet推向Market Place的终极形态。

晟联科16G/32G UCIe IP解决方案作为一种低延时、低功耗和高性能的Chiplet芯片互联方案,正在为Chiplet的广泛应用场景赋能。目前在高性能计算(HPC)、数据中心、CPU、加速器等应用场景助力Chiplet实现低功耗和低延迟。

晟联科UCIe+SerDes高速IP对大算力芯片的价值

1、High Bandwidth 高带宽

当前大部分国内HPC芯片Die-to-Die Bandwidth在几百GB/s~1TB/s之间,国际巨头HPC芯片Die-to-Die Bandwidth在10TB/s级别。UCIe+SerDes技术,提升了数据传输效率,使得海量数据能够在芯片内部及芯片间快速流通,满足人工智能、高性能计算等领域对高速数据传输能力的迫切需求。

2、Low Latency 低延时

UCIe SPEC要求在2D和2.5D封装下实现≤ 2ns的Latency,高速SerDes的RX+TX Latency通常为10ns上下,UCIe+SerDes技术,将会有效优化信号传输路径、减少信号失真及采用高效的时钟同步机制,为实时数据处理、大参数模型训练等场景提供了坚实的技术支撑。

3、Improve Time-to-Market 加快市场速度

HPC芯片作为大算力芯片,Die面积越做越大,采用Multi-Die有利于提升良率,不同Die也可以灵活配置成不同的产品系列,从而进一步降低成本,满足未来多元化、复杂化的计算需求,加快Time-to-Market的节奏。

UCIe+SerDes,实现Interface IP高速互连

为了应对HPC等大算力应用带来的挑战,晟联科112G SerDes跟光模块配合实现Chip-to-Chip高速互连,让分布式运行的多Die集成为一颗高性能运行的芯片,做到低延时,高速度。同时支持同构和异构集成HPC芯片架构,并提供优秀的产品性能表现。

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▲    晟联科112G SerDes IP跟光模块配合实现Chip-to-Chip高速互连

UCIe SPEC要求在2D和2.5D封装下Latency≤2ns,在3D封装下≤125ps。Speed要求要求32GT/s。

晟联科UCIe+SerDes高速IP互连解决方案能经过多年的研发和积累,是国内少数在先进工艺,同时支持32G UCIe和112G SerDes的高速接口IP解决方案的公司,能够实现High Speed + Low Latency + Long Reach,晟联科支持HPC高性能计算客户取得更大的创新:

• UCIe速率达到32GT/s,达到业界领先水平

• 低延时,快至接近2ns

• 提供高效稳定的数据传输需求

UCIe+SerDes IP的使用方式主要有2种,一种是UCIe+SerDes IP跟xPU集成在同一个Die里,Die和Die之间采用同构或者异构的集成方式。

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▲    SerDes和UCIe在同构/异构集成系统中的应用方式

另外一种是UCIe+SerDes+PCIe等IP组成一个独立的IOD,并跟计算Die做互连,从而形成IOD和计算Die在功能上的分离。根据客户需求不同芯片可以采用不同的使用方式。

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▲    IOD的应用方式

晟联科,科技智连,异构集成

晟联科作为国内领先的高速接口IP供应商,致力于为加速算力提供高速接口解决方案。拥有涵盖远距离、低功耗、低延时的高速SerDes及UCIe IP、PCIe6.0高速接口IP解决方案,满足高性能计算。2014年起,公司自主研发并掌握DSP-based高速SerDes核心技术,PAM4 SerDes已经量产出货,并在2021年全球率先商用Die-to-Die技术!目前,公司的高速SerDes IP已有超过2亿条通道在世界500强客户芯片和设备中出货。

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晟联科全球总部和研发中心位于上海,在深圳、武汉等地拥有办事处,为全国各地客户提供专业、周到、及时的售前、售中与售后的本地化技术支持服务。在专利方面,晟联科拥有20多项发明专利,为客户技术和应用场景赋能。

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