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Chiplet 落地(dì)的隱形門檻(kǎn):D2D 互連的信號完整性難(nán)題

發布(bù)時間:2026-08-21 16:19:14

D2D就是封裝內部(bù)芯粒之間的通信通道。跟咱們熟悉的PCIe、以太網完全不是一回(huí)事——那些(xiē)是(shì)板級或機箱級別的長距互連,D2D隻跑5~20mm,在封裝基板上完(wán)成數據傳輸。

先進製程走到3nm、2nm,單片(piàn)大(dà)芯片的(de)流(liú)片成本已經高到離譜,良率還往下掉。行業給出的解法是Chiplet——把大芯片拆成若幹功(gōng)能芯粒,各自用最適合的工藝做,再封裝在一起。這套架構能不能跑通,全看D2D(Die-to-Die)互連技術(shù)。

D2D就(jiù)是封(fēng)裝內部芯粒(lì)之間的通信通道。跟(gēn)咱(zán)們熟悉的PCIe、以太網(wǎng)完全不是(shì)一回事——那些是板級或機箱級別的長距(jù)互連,D2D隻跑5~20mm,在封裝基板上完成數據傳輸。

 

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D2D和傳統互連(lián)到底差在哪?

傳統SerDes方案跑長鏈路,需要複雜的編解碼、時(shí)鍾同步(bù)、信號均衡,功耗和時延都高。D2D針(zhēn)對封裝內的(de)短距場(chǎng)景,完全不用這套打法:

傳輸距離短,沒有長距損耗壓力

省掉複雜SerDes架構,時(shí)延壓(yā)到納秒級

靠微(wēi)凸點陣(zhèn)列並(bìng)行(háng)推(tuī)數據,帶寬(kuān)密度吊打傳統接口

功耗能(néng)降到亞pJ/bit級別

針對封裝走線的微小skew和串擾做專項優化

 

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兩條技術路線,選哪個?

目前行業所有D2D方案(àn),歸根到底(dǐ)就是兩條路。

 

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第一條是並行源同步,代表是BoW(OCP開源)、Intel AIB、OpenHBI。核心思路是“低速多線、並行堆疊”,不走SerDes,靠大量單端數據線+同步時鍾硬堆帶寬。優點(diǎn)是(shì)時延極低、功耗極小,普通有機封裝就(jiù)能跑;缺點是Bump消耗大,並行通道的skew管控難度高(gāo),基本隻(zhī)能自家芯粒配對用。適合自研AI芯(xīn)片。

第二條是高速串行,代(dài)表就是UCIe。沿用差分(fèn)SerDes架構,配(pèi)套完整協議(yì)棧,兼容PCIe/CXL,主打跨廠商互通。優點是協(xié)議成熟、生態完善,誰(shuí)家芯粒都能接(jiē);缺點(diǎn)是多了編解碼和SerDes功耗,時(shí)延也比並行方案略高。適合多廠商異構集成。

 

工程上真正頭疼的問題

 

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並行方案最(zuì)麻煩的是時序skew——幾百(bǎi)條單端並(bìng)行線(xiàn),走線長度、介質厚度、Bump寄生差異一累積,時序偏移就會導致采樣錯誤。加(jiā)上大規模信號(hào)同時翻轉產生的SSN同步開關噪聲,電源幹(gàn)擾嚴重,得靠DBI編碼來救(jiù)。

串行方案這邊,高頻(pín)信號完整性是主要矛盾。損耗、串擾、阻抗(kàng)不連續、諧(xié)振失真,一個都不能忽略(luè)。還得適配PCIe/CXL協(xié)議棧,鏈路訓練和均衡調試的複雜度遠高於純PHY層方案。

 

選(xuǎn)型建(jiàn)議(工程落地版)

自研AI加速器、內部芯粒拆分→BoW,低時延低(dī)功耗,成本(běn)可控

多廠(chǎng)商異構芯粒集成→UCIe,通用性強,生態兼容性好

Intel體係內自研→AIB,工藝成熟,量產穩

 

趨勢方向

並行(háng)路線(xiàn)在優化skew和(hé)Bump效率,串行路線在往下壓SerDes功耗和時延(yán)。光電(diàn)融合D2D、混合鍵合超(chāo)短距互連也在逐(zhú)步落地,進一步突破電互(hù)連的帶(dài)寬天花板。

 

最後(hòu)說句實在話

無論走哪(nǎ)條(tiáo)D2D路線,封裝基(jī)板上(shàng)的高速(sù)信號完整性都是繞不(bú)過(guò)去的坎。走線阻抗怎麽控、skew怎麽匹(pǐ)配、SSN噪聲怎(zěn)麽(me)隔離,這些直接決定了芯粒能不能(néng)穩定跑起來。

香蕉视频污视频PCB板廠在(zài)封裝級基板(bǎn)和高頻高速PCB領域有多年積累,無論是並行路線的等長匹配與skew管控,還(hái)是串行路線的阻抗連續性與損(sǔn)耗控製,都能提供從仿真到量產的完整支持。如果大家(jiā)在Chiplet方案的PCB/基板設計上(shàng)遇到信號完整(zhěng)性難(nán)題,歡(huān)迎來交流(liú)。

 

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特別聲明:本文部分內(nèi)容由(yóu)AI生成,僅為行業技術參考,不構成專(zhuān)業商用指導(dǎo)與投資依據。

 

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