近期有一個號稱成員包括53家公司的組織，首次舉辦了為加速器訂定小晶片(chiplet)開放標準的工作會議；該組織的目標是在半導體進展步伐趨緩的當下，催生SoC的低成本替代方案。
這個名為「開放領域特定架構」(Open Domain-Specific Architecture，ODSA)的組織，隸屬於Facebook創(chuàng)建的開放運算計畫(Open Compute Project，OCP)框架下；OCP最近宣佈了第一個開放源碼晶片專案，但該專案正面臨技術難題和商業(yè)障礙，阻礙了其市場化動力，目前尚不清楚這項躊躇滿志的計畫能否獲得積極回應和廣泛參與。
迄今為止，已經(jīng)有很多公司早早地創(chuàng)建了自己的chiplet生態(tài)系統(tǒng)，包括Marvell的MoChi、英特爾(Intel)的EMIB以及新創(chuàng)公司zGlue提供的產品。2018年夏天，英特爾就已發(fā)佈了針對其EMIB封裝技術的開放源碼AIB協(xié)議，作為所參與的美國國防部高等研究計畫署(DARPA)的chiplet研究專案之一部分。
chiplet是業(yè)界為了彌補矽製程技術進展趨緩所做的幾項努力之一，起源於1970年代誕生的多晶片模組(multi-chip modules)，最近因為被視為一種節(jié)省成本的技術應用於AMD的Ryzen和Epyc系列x86處理器而復活。
「目前所有的多晶片介面都是專有的，我們這個組織想建立一個開放性介面，讓你可以組裝出最好的晶片；」 網(wǎng)路處理器設計業(yè)者Netronome工程師、ODSA的發(fā)起人之一Bapi Vinnakota表示，其目標是為OSDA組織提供該公司多核心網(wǎng)路處理器中使用的800Gbps架構RTL。
作為一個開始，其他ODSA成員在研討會上提出以一個簡單的「線束」(bunch of wires)作為初始實體層介面，可能以每接腳(pin) 1、2或4 Gbp的可選速率在有機基板上運作。
未來的介面還可能包括CCIX、112G和56G serdes以及RISC-V TileLink；該組織建議將來使用PCIe PIPE抽象層來實現(xiàn)各種協(xié)議和PHY實體層。儘管OSDA的成員主要聚焦於資料中心，但該組織的終極目標也包括催生行動裝置與邊緣系統(tǒng)晶片。
ODSA的目標是圍繞PCIe建立快速概念驗證，同時定義其介面。
?。▓D片來源：ODSA）
ODSA將支援同調(coherent)和非同調(non-coherent)記憶體鏈路的混合應用，並採用turbo模式實現(xiàn)雙向流量；但他們似乎排除了英特爾的AIB協(xié)定，因為其資料速率和接腳排列限制太多。該組織計劃在今年底前建立以PCIe為基礎的概念驗證，同時將充實其PHY、協(xié)定以及其他規(guī)格，建議工程師們可以準備為明年的商業(yè)化佈署著手展開工作。
此外ODSA還要為chiplet定義商業(yè)模式；該組織另一位發(fā)起人，恩智浦半導體(NXP)行銷總監(jiān)Sam Fuller表示，將為不同的產業(yè)別提出價值主張，並為已知合格晶片(KGD)定義測試認證。他補充指出，ODSA還需要吸引包括封裝業(yè)者在內的幾個關鍵參與者。
ODSA其他活躍成員還包括監(jiān)督概念驗證的FPGA供應商Achronix，以及提供電源和散熱問題觀點的安森美半導體(On Semiconductor)；新創(chuàng)公司Kandou、SiFive和zGlue也是該組織的聯(lián)合創(chuàng)始公司。大約有70人參與了ODSA的第一場活動，包括線上直播的20位左右參與者。Vinnakota表示：「每隔兩、三個星期就會4~5位新的菁英加入；」該組織於2018年10月開始與7家公司合作。
三星(Samsung)曾在其北美總部舉辦的一場活動中提及ODSA，並表示對該組織的支持；該公司美洲市場策略資深總監(jiān)Craig Orr表示「我們正在擬定公司的chiplet策略，但我個人看到業(yè)界對chiplet的濃厚興趣。」
他指出，有不少公司利用3D堆疊技術將一片晶圓可以切割出的元件最大程度地拼在一起，還有不少網(wǎng)路公司將I/O裸晶分開，因此目前的serdes能在未來轉向使用矽光子技術(silicon photonics)；隨著成本上升，「能以尖端製程生產晶片的公司越來越少，因此如果我們可以透過chiplet降低成本，可望為我們帶來更多的客戶?！?/p>
對於Facebook和其他大型資料中心業(yè)者而言，定義矽晶片是定義一系列系統(tǒng)、電路板和模組之後的下一個重大飛躍；因為晶片發(fā)熱量已經(jīng)達到了得廣泛使用液冷方案的程度，這讓他們倍感壓力。
一個成員包括AMD、英特爾、Nvidia、高通(Qualcomm)、賽靈思(Xilinx)和人工智慧(AI)新創(chuàng)公司Graphcore和Habana等的組織，與Facebook合作定義了一個用於冷卻高階晶片的模組；這個被稱為OCP加速器模組(OCP Accelerator Module，OAM)的方案，就跟一個大的咖啡馬克杯差不多大小，其設計目標為最多容納8個晶片，在風扇冷卻系統(tǒng)中支援450W運作功率，在液冷系統(tǒng)中則可支援700W運作功率。
OAM最初只瞄準要求高性能的AI訓練任務，但現(xiàn)在Facebook認為該方案它也能應用於推理系統(tǒng)。Facebook硬體工程師Whitney Zhao表示：「我們定義了一個700W功率的選項，因為確實有公司在考慮採用；」她提及Nvidia與一所大學合作研究的多晶片GPU。
Zhao指出，「450W是界線，超過該界線時，冷卻問題就可能對我們產生很大影響。液體冷卻對資料中心來說是一大衝擊，我們需要時間來打造這種基礎設施，這也是我們現(xiàn)在面臨的關鍵議題之一?！?/p>
Open Compute組織成員已經(jīng)開始將各種規(guī)格的系統(tǒng)用於加速器。
?。▓D片來源：ODSA）
在此同時，F(xiàn)acebook與微軟(Microsoft)已經(jīng)開始在他們的資料中心中採用包括OAM在內的至少五種系統(tǒng)外觀規(guī)格，未來還會有更多。Facebook和合作夥伴將在今年開始為新模組定義通用基板(baseboard)、主機殼和托盤。Zhao表示：「我們需要一個開放的加速器基礎設施，」她也提及參與了ODSA的會議以了解晶片等級的選項。
Netronome的Vinnakota認為，對晶片供應商來說，不斷增加的目標系統(tǒng)種類「令人大開眼界，我們的『著陸區(qū)』就有一堆選項；他補充指出：「我們得決定要以哪種模組為目標，再反過去思考該用哪些產品。簡單來說，我們目前還沒有明確的想法，也願意接受任何幫助來搞清楚我們要的是什麼。」