數(shù)據(jù)中心工作負載正在迅速發(fā)展，要求具有不同的計算、內(nèi)存和 IO 功能組合的高計算密度。這正在推動架構(gòu)從千篇一律的整體解決方案轉(zhuǎn)向可以針對特定應用程序獨立擴展的分解功能。

必須采用最新的流程節(jié)點來提供所需的計算密度。然而，使用傳統(tǒng)的單片 SoC 這樣做存在固有的劣勢，因為成本不斷上升和上市時間的挑戰(zhàn)會導致不利的經(jīng)濟性。為了解決這一困境，基于小芯片的集成策略正在出現(xiàn)，其中計算可以從最先進的進程節(jié)點中受益，而特定應用的內(nèi)存和 IO 集成可以駐留在成熟的尾隨進程節(jié)點上。

此外，將解決方案分解為可組合的部分為合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)打開了大門，他們可以獨立開發(fā)優(yōu)化的小芯片，然后可以異構(gòu)混合并匹配成各種高度差異化且具有成本效益的解決方案。

小芯片方法實現(xiàn)了平衡的權(quán)衡，能夠通過單片方法從一組可組合的小芯片功能中提供過多的領域特定解決方案。計算小芯片往往會迅速采用領先的工藝節(jié)點，以獲得最佳性能、功率和面積。相反，內(nèi)存和 IO 功能利用混合信號功能，從最新節(jié)點中受益較少，并且需要更長的驗證周期，因此在成熟的后處理節(jié)點上集成小芯片更有利。

由于內(nèi)存和 IO 的配置通常是特定于工作負載的，因此在更具成本效益的節(jié)點上集成小芯片往往是一種高價值和差異化的 SoC 開發(fā)。另一方面，計算小芯片變得更加通用，能夠在更廣泛的應用程序和更高的資產(chǎn)管理機會中分攤更高的前沿節(jié)點成本。最后，系統(tǒng)集成商可以混合和匹配小芯片以解決廣泛的應用程序和產(chǎn)品 SKU，而不會產(chǎn)生新設計流片的高成本。

對于典型的高性能 CPU 設計，這些優(yōu)勢可以為每個產(chǎn)品節(jié)省至少 2000 萬美元，并將上市時間縮短大約 2 年。成本節(jié)省來自 IP 許可、掩模組、EDA 工具和開發(fā)工作的減少。上市時間優(yōu)勢源于與單一方法相比，集成、驗證和產(chǎn)品化解決方案的復雜性顯著降低。最后，集成多個小芯片所需的封裝技術(shù)已經(jīng)進入主流，并且不會顯著增加風險，從而將更具成本效益的產(chǎn)品推向市場。

要使多供應商小芯片方法成為主流，需要做好兩件事：小芯片之間需要開放且標準化的芯片到芯片 (D2D) 接口；一個功能特定的小芯片生態(tài)系統(tǒng)，可以很容易地集成以解決不同的應用程序。行業(yè)領導者目前正在投入資源和努力，以確保在不久的將來解決這兩個因素。

開放計算項目中的開放域特定架構(gòu) (ODSA)工作組是 D2D 標準化工作的天然家園，確保它可以在數(shù)據(jù)中心和應用程序中有效利用到 5G 網(wǎng)絡邊緣。多家供應商正在推出其高度便攜的 D2D 線束 (BoW) PHY 技術(shù)，以提供小芯片之間的電氣物理層。在 PHY 層之上，Ventana 創(chuàng)建了一個輕量級的鏈路層，以在小芯片接口之間有效地傳輸標準互連協(xié)議。

將解決方案分解為小芯片上的通用可組合功能的優(yōu)點高度依賴于 D2D 接口屬性，以實現(xiàn)良好的性能-功耗-成本權(quán)衡。BoW 被視為一個引人注目的解決方案，因為它可以以較低的成本提供非常高的帶寬、低延遲、低功耗。此外，它的電路復雜性非常低，可以在多個客戶和產(chǎn)品線中得到更廣泛的采用。初始接口配置旨在提供高達 128GB/s 的原始帶寬吞吐量，延遲低于 8ns，并且有源功耗低于 0.5pJ/bit。

此外，圍繞標準化的 D2D 小芯片接口正在形成一個豐富的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)。幾家成熟的供應商正在開發(fā)一系列高速串行和處理框架，以支持廣泛的解決方案市場。除了數(shù)據(jù)中心，發(fā)展中的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)還專注于其他高增長的細分市場，例如 5G 基礎設施、邊緣計算、汽車和終端客戶端設備。

RISC-V 可擴展 ISA 提供了堅實的基礎，可以將特定領域的加速與統(tǒng)一的軟件框架結(jié)合起來。這是創(chuàng)立 Ventana Micro Systems 的關(guān)鍵理由。我們希望通過數(shù)據(jù)中心級處理器將 RISC-V 帶入高性能 CPU 類別，以滿足超大規(guī)模和企業(yè)客戶的特定需求。我們選擇在合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)中率先采用基于小芯片的方法，以實現(xiàn)技術(shù)的快速采用。

我們已經(jīng)證明，我們的計算小芯片可以在集成小芯片設計中處理和執(zhí)行自定義指令。這種方法提供了支持一系列解決方案的靈活性，在這些解決方案中，客戶可以選擇在單獨的小芯片上保持其差異化技術(shù)的私有性，或者直接與 Ventana 合作以實現(xiàn)更優(yōu)化的集成。

基于 Chiplet 的集成是一種必要且非常適合的方法，可以在數(shù)據(jù)中心和其他高增長市場中實現(xiàn)新的顛覆性趨勢，例如分解服務器、異構(gòu)計算和特定領域的加速。除了能夠快速采用這些新興趨勢之外，與傳統(tǒng)的單片 SoC 相比，它還具有顯著的成本和上市時間優(yōu)勢。

ODSA 中 D2D 接口的標準化將使豐富的生態(tài)系統(tǒng)能夠支持這些來自一組可用小芯片的獨特、差異化的集成。RISC-V ISA 可擴展性通過利用生產(chǎn)就緒的計算小芯片和支持生態(tài)系統(tǒng)，提供了在創(chuàng)紀錄的時間內(nèi)釋放特定領域加速的秘訣。