《芯粒互聯(lián)接口規(guī)范第1部分：總則》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明1、任務(wù)來(lái)源《芯?；ヂ?lián)接口規(guī)范》由全國(guó)集成電路標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC59歸口，主管部門為工業(yè)和信息化部（電子），主要承辦單位為中關(guān)村高性能芯片互聯(lián)技術(shù)聯(lián)盟。2024年2月4日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)印發(fā)《2024年全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》，將“芯?；ヂ?lián)接口”列為集成電路領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)鏈重點(diǎn)項(xiàng)目之一。《芯?；ヂ?lián)接口規(guī)范》計(jì)劃分為5個(gè)部分：——第1部分：總則；——第2部分：協(xié)議層技術(shù)要求；——第3部分：數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)要求；——第4部分：基于2D封裝的物理層技術(shù)要求；——第5部分：基于2.5D封裝的物理層技術(shù)要求。本規(guī)范為《芯?；ヂ?lián)接口規(guī)范第1部分：總則》，項(xiàng)目計(jì)劃于2024年6月28日下達(dá)，項(xiàng)目編號(hào)：20242059-T-339，項(xiàng)目周期為12個(gè)月。2、制定背景大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和AI的高速發(fā)展，對(duì)大算力芯片在速率、密度、時(shí)延、功耗、成本等方面提出了更高要求。然而，隨著摩爾定律放緩，單芯片算力的提升逼近極限，芯片良率隨著芯片面積變大而急劇降低，先進(jìn)工藝成本越來(lái)越高。芯粒（Chiplet）技術(shù)為高性能芯片和高算力網(wǎng)絡(luò)提供了新的技術(shù)路徑，它通過(guò)高帶寬互聯(lián)接口和先進(jìn)封裝，將多個(gè)裸芯片或集成的裸芯片集成為一個(gè)更大的芯片或系統(tǒng)，兼具高性能和低成本優(yōu)勢(shì)，是后摩爾時(shí)代支撐計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。中國(guó)大陸在封裝領(lǐng)域有良好基礎(chǔ)，Chiplet技術(shù)突破將帶動(dòng)體系創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合，是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)崛起的重要突破點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)封裝內(nèi)不同供應(yīng)商、不同功能、不同工藝節(jié)點(diǎn)的芯粒間高速互聯(lián)互通，需要制定統(tǒng)一的“芯粒互聯(lián)接口規(guī)范”，以牽引Chiplet產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)廠商進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生態(tài)建設(shè)。本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目由中關(guān)村高性能芯片互聯(lián)技術(shù)聯(lián)盟（HiPi）牽頭，聚合產(chǎn)業(yè)鏈核心企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)和實(shí)踐積累，制定滿足行業(yè)需求、有競(jìng)爭(zhēng)力的Chiplet互聯(lián)接口標(biāo)準(zhǔn)，支持我國(guó)Chiplet技術(shù)產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化，牽引構(gòu)建Chiplet全要素產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，打造自主可控的芯粒產(chǎn)業(yè)生態(tài)。3、工作過(guò)程（1）標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)2024年3月，HiPi聯(lián)盟牽頭，基于聯(lián)盟已發(fā)布的《芯?；ヂ?lián)接口規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（T/HiPi001-2023）為標(biāo)準(zhǔn)草案,向全國(guó)半導(dǎo)體器件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC78）提出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請(qǐng)。先后于2024年4月3日和2024年5月15日通過(guò)工信部電子司評(píng)審答辯和國(guó)標(biāo)委評(píng)審答辯，2024年6月28日獲得立項(xiàng)通過(guò)，正式納入推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：20242059-T-339。（2）標(biāo)準(zhǔn)編制項(xiàng)目立項(xiàng)后，牽頭單位組織成立標(biāo)準(zhǔn)工作組，來(lái)自集成電路設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、系統(tǒng)廠商及頭部科研院所和高校共25位技術(shù)專家參與。工作組于2024年8月6日召開(kāi)第一次會(huì)議，制定標(biāo)準(zhǔn)編制的具體實(shí)施計(jì)劃和任務(wù)分工，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)草案的進(jìn)一步完善和優(yōu)化工作。2024年9月~10月，工作組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)評(píng)審，工作組成員提出標(biāo)準(zhǔn)修改建2024年11月8日，于黃山市，工作組組織第三次會(huì)議，就收集的68條修改建議，進(jìn)行逐項(xiàng)討論和確認(rèn)，就意見(jiàn)處理達(dá)成共識(shí)。其中，針對(duì)“第1部分：總則”的意見(jiàn)有6條，采納2條，對(duì)不采納的意見(jiàn)進(jìn)行了解釋澄清。隨后，工作組結(jié)合收集的所有意見(jiàn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)文本修改，最終形成征求意見(jiàn)稿，提交標(biāo)委會(huì)評(píng)審和公示。（3）征求意見(jiàn)在標(biāo)準(zhǔn)編制期間，工作組同步面向行業(yè)重點(diǎn)單位和專家積極開(kāi)展意見(jiàn)征集。2024年8月期間，結(jié)合HiPi聯(lián)盟《芯?；ヂ?lián)接口規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施實(shí)踐，面向國(guó)內(nèi)IP企業(yè)征集技術(shù)意見(jiàn)和建議，收到安謀科技（中國(guó)）有限公司、北京芯力，合見(jiàn)工軟、芯動(dòng)科技、武漢芯動(dòng)等單位的積極反饋。2024年8月30日，于北京亦莊，工作組組織第二次會(huì)議，與IP企業(yè)就相關(guān)意見(jiàn)和建議進(jìn)行了詳細(xì)交流和討論。在2024年11月8日，黃山會(huì)議期間，工作組也邀請(qǐng)了來(lái)自中電科58所，湖北江城實(shí)驗(yàn)室、中科院微電子所、華為技術(shù)有限公司、浙江大學(xué)、北京郵電大學(xué)、中國(guó)移動(dòng)、中興微、合見(jiàn)工軟等單位的9位資深技術(shù)專家參與評(píng)審和討論。在以上征求意見(jiàn)活動(dòng)終，對(duì)于“第1部分：總則”，專家主要針對(duì)術(shù)語(yǔ)定義的規(guī)范性提出優(yōu)化建議，包括：1）Flit定義應(yīng)與與現(xiàn)有定義不一致，“單位時(shí)間”和“總數(shù)據(jù)單元”等描述的含義和概念不準(zhǔn)確；2）如果兩個(gè)芯粒是對(duì)等的，是否需要定義“上行鏈路”和“下行鏈路”？給問(wèn)題已澄清，上行鏈路和下行鏈路定義需要保留，用于“第3部分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層”重傳機(jī)制的說(shuō)明。4、標(biāo)準(zhǔn)編制的主要成員單位及其所做的工作本標(biāo)準(zhǔn)的主要承辦單位為中關(guān)村高性能芯片互聯(lián)技術(shù)聯(lián)盟，主要參與單位包括：深圳市海思半導(dǎo)體有限公司、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、清華大學(xué)、北方集成電路技術(shù)創(chuàng)新中心（北京）有限公司、盛合晶微半導(dǎo)體（江陰）有限公司、北京大學(xué)、福建省電子信息集團(tuán)、深圳圳市中興微電子技術(shù)有限公司、北京芯力技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司、中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院，參編單位共同負(fù)責(zé)本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的編制。1、編制原則在《芯粒互聯(lián)接口第1部分：總則》標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程中，主要遵循原則1）科學(xué)性,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容基于實(shí)際和應(yīng)用的成果，確保技術(shù)指標(biāo)的合理性和先進(jìn)性2）實(shí)用性，標(biāo)準(zhǔn)滿足集成電路發(fā)展的需求，立足國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)際條件，具有可操作性和可實(shí)施性，便于企業(yè)的生產(chǎn)和跨產(chǎn)品互聯(lián)互通3）協(xié)調(diào)性，與現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，避免重復(fù)和矛盾4）前瞻性，充分考慮集成電路行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，為未來(lái)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)留空間。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)編制的結(jié)構(gòu)要求、編排順序、層次劃分、表述規(guī)則和格式遵循GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》中相應(yīng)條款要求。2、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)總則部分定義了芯?；ヂ?lián)接口規(guī)范的術(shù)語(yǔ)和縮略語(yǔ)，明確適用的互聯(lián)場(chǎng)景和封裝工藝，對(duì)總體框架及框架中的協(xié)議層、數(shù)據(jù)鏈路層、和物理層的功能進(jìn)行概要描述。本規(guī)范支持當(dāng)前先進(jìn)封裝三大互聯(lián)場(chǎng)景：——同質(zhì)芯粒間互聯(lián)：如相同功能芯粒之間的互聯(lián)；——異質(zhì)芯?；ヂ?lián)：如功能芯粒和接口芯粒間的互聯(lián)；——功能芯粒和高帶寬存儲(chǔ)芯粒間的互聯(lián)?；趪?guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況，支持成本較低的2DMCM封裝和互聯(lián)密度更高的2.5D封裝，其中2.5D封裝支持硅中介層、有機(jī)中介層以及硅橋三種方式。這三種方式在國(guó)內(nèi)封裝工程技術(shù)均有構(gòu)建，可演進(jìn)、可制造且具備競(jìng)爭(zhēng)力。芯?；ヂ?lián)接口的分層結(jié)構(gòu)包括協(xié)議層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。協(xié)議層用于定義上層應(yīng)用業(yè)務(wù)在本規(guī)范互聯(lián)接口上的傳輸方式，支持SoC總線協(xié)議AXI、高帶寬存儲(chǔ)業(yè)務(wù)訪問(wèn)協(xié)議HAI、及由用戶自定義的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸。針對(duì)特定業(yè)務(wù)協(xié)議，提出相應(yīng)的報(bào)文傳輸和適配方式，兼容現(xiàn)有互聯(lián)生態(tài)。具體內(nèi)容在《芯粒互聯(lián)接口規(guī)范第2部分：協(xié)議層技術(shù)要求》中進(jìn)行定義。針對(duì)CHI總線協(xié)議的支持，工作組經(jīng)過(guò)討論，考慮業(yè)界對(duì)基于CHI的芯粒互聯(lián)實(shí)踐尚不成熟，暫不在本次標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行明確定義，視應(yīng)用情況，在后續(xù)版本進(jìn)行補(bǔ)充。數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)傳輸報(bào)文格式進(jìn)行定義，提供了錯(cuò)誤檢測(cè)和糾錯(cuò)機(jī)制、鏈路狀態(tài)和低功耗狀態(tài)切換管理，并提供多通道綁定的大帶寬傳輸鏈路，這些功能可保障通信雙方進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。具體內(nèi)容在《芯粒互聯(lián)接口規(guī)范第3部分：數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)要求》中進(jìn)行定義。物理層根據(jù)不同封裝形態(tài)的鏈路特性，對(duì)相應(yīng)的電氣特性，實(shí)現(xiàn)功耗、時(shí)延和密度最優(yōu)提出要求。針對(duì)2D封裝和2.5D封裝的物理層技術(shù)要求，分別見(jiàn)本規(guī)范的第4和第5部分。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)封裝內(nèi)高性能芯?；ヂ?lián)接口進(jìn)行定義，以支持不同供應(yīng)商（設(shè)計(jì)公司，F(xiàn)oundry，封測(cè)公司不同功能，不同工藝節(jié)點(diǎn)的芯粒實(shí)現(xiàn)高效互連互通。標(biāo)準(zhǔn)充分考慮國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)需求、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，支持中國(guó)主流先進(jìn)封裝類型和未來(lái)能力發(fā)展，兼顧性能及成本最優(yōu)。架構(gòu)和產(chǎn)品策略，建立中國(guó)Chiplet產(chǎn)業(yè)生態(tài)，支撐高性能計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，打造中國(guó)數(shù)字新底座。2022年3月，Intel攜手10家行業(yè)巨頭成立UCIe聯(lián)盟，發(fā)布Chiplet互聯(lián)接口協(xié)議，持續(xù)構(gòu)建其X86生態(tài)。UCIe協(xié)議重點(diǎn)支持基于硅基中介層的2.5D封裝。相比UCIe標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)支持更多種類的2.5D封裝和主流總線協(xié)議生態(tài)，可更好的兼顧成本、性能和國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)工程能力。在性能方面，HiPi標(biāo)準(zhǔn)合理定義互聯(lián)邊長(zhǎng)密度、能效、時(shí)延等核心競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)范圍，指標(biāo)上限與UCIe持平或略好，可牽引產(chǎn)業(yè)界及生態(tài)創(chuàng)新及演進(jìn)；下限值可滿足國(guó)內(nèi)主流應(yīng)用場(chǎng)景需求，且生態(tài)內(nèi)核心成員能力可達(dá)成。五、以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國(guó)際國(guó)外本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有引用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的法律、法規(guī)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有沖突，不涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。本標(biāo)準(zhǔn)草案以高性能芯片互聯(lián)技術(shù)聯(lián)盟已發(fā)布的《芯粒互聯(lián)接口規(guī)范》為基礎(chǔ)，在本領(lǐng)域核心單位中達(dá)成了技術(shù)共識(shí)，在國(guó)標(biāo)立項(xiàng)后，工作組進(jìn)一步根據(jù)編制原則進(jìn)行優(yōu)化和修