小芯片标准旨在实现 “即插即用”
核心要点
多项相关标准已发布初版或正在制定中
现有工作覆盖封装、系统架构、各类设计套件、通用链路层及Bunch of Wires(BoW)更新
当前小芯片(Chiplet)仍处于孤岛式发展状态。在同一封装内,除高带宽内存(HBM)外,所有裸片均来自同一家厂商,并由其全权管控。
要实现行业对小芯片(Chiplet)市场的愿景,需要更完善的体系支撑。若每家芯片企业都自行设计制造专属小芯片,这种模式将无法落地。小芯片市场需要标准保障互操作性与物理可组合性,因此行业正推进多项标准化工作,为通用小芯片铺路。
小芯片间互联已成为优先级最高的标准方向。西门子 EDA 与 Alphawave Semi 联合网络研讨会中,西门子 EDA 3D-IC 封装流程高级产品专家 Kendall Hiles 指出:部分最棘手的难题,在于实现小芯片间高效通信,以及管控布线与连接的复杂性。
芯片间互联标准(如 BoW 与 UCIe)已解决这一核心问题,但要让小芯片像乐高积木一样即插即用,行业还需更多配套标准。
新思科技高速接口 IP 高级产品经理 Manuel Mota 表示:若要用通用小芯片搭建系统,大量互操作性问题至关重要,需要在数据接口之上定义所有层级规范。
更多标准已落地或在研,覆盖从封装描述到系统架构的全维度。这些标准将助力打通通用小芯片市场,让系统设计者可从不同厂商目录中挑选小芯片,组合成创新方案。标准无法确保市场成功,但缺失标准几乎注定市场失败。
市场需要哪些标准?
标准覆盖范围极广,不同专家清单略有差异,但核心需求一致。新思科技产品管理总监 Rob Kruger 整理了市场成功所需的标准清单:
系统架构
地址映射规范
控制、管理与中断语义
发现与能力枚举机制
安全与可信
小芯片身份与来源
信任根(RoT)架构
密钥管理与数据保护
启动与生命周期协同
启动与初始化时序
上电复位、唤醒时序与状态切换
定义兼容等级
供电与电源完整性
定义供电接口
供电能力通告与协商
电源完整性与瞬态响应指标
热功耗协同设计约束
故障检测与保护机制
数据语义与协议使用
协议使用配置文件
应用专属数据语义
调试、可观测性与错误上报规范
物理布局、凸点几何与封装
裸片间接口布局与邻接规则
通道数与拓扑指南
凸点图对齐与互联几何
封装适配的信号完整性、电源完整性与良率约束
多裸片测试、 Known-Good-Die(KGD)标准与封装内测试
KGD 定义
裸片间接口与结构测试
封装后测试
应用 / 领域专属使用配置
系统总功耗预算
局部与全局功耗密度上限
散热与可靠性预期
性能确定性与延迟边界
生态合规与治理
严格合规要求
明确的认证与互操作测试计划
成熟的多厂商互操作生态
Chipletz 首席架构师兼产品副总裁 Mike Alfano 表示:更广泛的标准提案最终将有助于设计工具对小芯片分类与落地,但近期落地的架构考量更关键。例如 UCIe 已开始提供互联物理层框架,聚焦物理层的厂商对小芯片普及至关重要。
多数标准推进工作由 ** 开放计算项目(OCP)** 主导。该组织并非从零创建标准,常与 JEDEC、IEEE 等标准组织协作,推动功能落地并背书特定标准。
OCP 开放小芯片经济工作组项目联合负责人 Anu Ramamurthy 在 2026 小芯片峰会上指出:真正的互操作性远不止物理线路连通,而是从物理层到软件的完整生态,将系统中所有分立裸片视为单一整体。OCP 正从更全局视角推进,不只是线路,还要打通固件全栈通信。
封装层面标准化
JEDEC 数十年来持续制定封装标准,JESD-030以 XML 格式定义封装特性。OCP 与 JEDEC 合作,将小芯片数据交换方案 CDXML 纳入标准,最新版JESD-030O已包含该内容。
Ramamurthy 表示:我们与 JEDEC 共同建立了小芯片描述体系,覆盖物理、电气、装配、封装、材料全维度。
该标准明确以下要素规范:
封装材料、特性、外形、间距、安装指引
引脚位置、数量、类型、尺寸、形状、间距
焊盘布局建议(多数匹配封装标准)
特殊装配需求的 “footprint 层” 规范(禁布区、掩模层、平面间隙)
这为 EDA 布局与验证工具提供全自动所需信息。传统 JESD-030 已具备此能力,但先进封装异构集成带来新复杂度,更新后的标准补充了必要细节。
JESD-030O 于去年 2 月发布,需会员权限访问。
小芯片系统架构标准化
另一项工作将 Arm 捐赠给 OCP 的 CSA 架构,升级为指令集无关的基础小芯片系统架构(FCSA),实现小芯片模块化组合与互操作定义。
Alphawave Semi 首席产品营销经理 Archana Cheruliyil 在研讨会中表示:小芯片不只是封装趋势,正成为支撑算力扩展、功耗管理、专用功能交付的架构基础。
小芯片应用比软 IP 更严苛,每个小芯片需具备传统大型芯片才有的基础模块。
楷登电子高级产品营销总监 Mick Posner 指出:启动、调试、安全等基础能力是附加功能,本质上让小芯片成为微型片上系统(SoC)。
该规范定义三级合规等级,低等级(Level 0/1)无高阶动机,多数规则按等级标注,低等级要求需在高等级全部满足,最高等级为完全合规。
规范定义两种系统配置:计算 + 中心型与计算瓦片型。核心差异:前者由中心小芯片提供系统主存、缓存、I/O;后者由一个或多个计算小芯片提供。由此定义两类计算小芯片。
规范还定义多种小芯片类型:计算(两类)、中心、全相干扩展(两类)、I/O、I/O 相干扩展(三类)、I/O 控制器,明确连接规则、内存 / MMU 处理、中断 / 安全 / 调试逻辑。
规范详细定义小芯片接口与实现方式,同时支持 UCIe 与 BoW。
FCSA 1.0.0 版于今年 2 月生效。OCP 首席创新官 Cliff Grossner 在小芯片峰会上表示:所有人都可在贡献数据库下载,这是长期发展的起点。
设计套件标准化
与工艺设计套件(PDK)、装配设计套件(ADK/PADK)类似,** 小芯片设计套件(CDK)** 正在定义。CDK 与其他套件的关系尚不明确,2026 小芯片峰会称其包含子套件,OCP 文档则将其与其他套件并列 —— 后者更合理,因小芯片非封装,ADK 等不属小芯片描述,而是配套使用。
各类设计套件包括:
CDXML 文件(JESD030)
装配设计套件(ADK/PADK)
材料设计套件(MDK)
封装测试设计套件(PTDK/TDK)
封装设计规则手册(DRM)
信号 / 电源完整性设计套件(SI/PI,含于 CDXML)
除 JEDEC 标准外,其余均以白皮书形式发布(2025 年 1 月 1.0 版公开),效力接近标准:
ADK:定义封装装配公差、层、几何、焊盘、基准点等规则
MDK:定义封装基板、中介层、重布线层、3D 堆叠的关键材料特性
PTDK:定义测试结构与流程,以 XML schema 定义焊盘、测试模式、专用测试引脚等
裸片间互联标准更新
过去一年小芯片互联进展多聚焦 UCIe,BoW 也迎来两项关键更新:
BoW Memory:定义直接内存接口,支撑高带宽、低延迟内存访问
BoW Flexi:放宽 BoW 2.0 部分要求,面向低成本、低性能系统
Ramamurthy 解释:若需要低延迟、低功耗、轻量、小面积接口,且带宽非核心限制,BoW Flexi 是最优选择,面向约 4Gbps 速率的简易低成本封装。
主流 BoW 面向先进封装高性能场景,BoW Flexi 计划年底发布,降低简易系统设计门槛。
此外,OCP 推出通用链路层,与 UCIe 高阶层逻辑一致。Ramamurthy 表示:它与物理层无关,可搭载于 BoW 或 UCIe 物理层之上,只要遵循格式,即可与协议层通信。
破除市场壁垒
这些标准将解决阻碍小芯片市场的多项技术难题。多数内容并非全新,而是将行业实践系统化,替代各家自研方案。
后续关键问题是:厂商能否快速便捷地用这些标准验证通用小芯片可行性。即便标准完善,行业是否全面接纳仍未可知,实际与经济层面顾虑仍存,市场落地绝非一帆风顺,但已比过去更进一步。







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