????????在文章《芯片設計與加工》最后IP互聯的兩種常用方式，一種是SOC，第二種SiP這種小芯片技術（膠水芯片）。本篇文章主要是梳理這兩種常用連接技術的一些基本概念，至于獨立IP內部的功能原理，這里不做探討，只做簡單說明。

? ? ? ? IP是一個獨立的硬件功能模塊單元，WiFi、網卡、電源管理、USB、SPI等等，這些功能硬件IP基本上都有自己固有的一套工作協議，硬件設計直接實現物理層連接纖細，進而可以大大提高數據處理能力提升產品開發周期。當然，另外一個重要原因是這些物理邏輯協議與業務邏輯關聯不大，只需要取公認的效率最好的一種到兩種方法即可，不需要太多的復雜場景。這種情況下硬件直接實現其邏輯是最好的一種方式。

? ? ? ? 常見的SOC互聯技術，百度SOC 互聯。片上網絡（network-on-chip，NoC)基礎知識之NoC發展背景_hulizhuzhenming的博客-CSDN博客

詳說片上網路（NoC）技術?本文轉載自：老石談芯公眾號?作者：黃樂天博士（知乎ID：其實我是老莫）?片上?網絡技術?（Network-on-Chip...?-?雪球

? ? ? ? 常見的IP核互聯技術深度：小芯片時代來了！

? ? ? ? AMD的膠水infinity fabric技術：

AMD從Ryzen這代起啟用了新的芯片內、外部互連：Infinity Fabric。


Infinity Fabric實際是由傳輸數據的Infinity Scalable Data Fabric(SDF)和負責控制的Infinity Scalable Control Fabric(SCF)兩個系統組成，如果把Infinity SDF比作芯片運輸數據的血管，Infinity SCF就是芯片的神經了。

?

Summit Ridge

IF

SCF

SDF


SDF的設計目標是連接很多引擎的情況下，仍能保持傳輸數據的高拓展性。而SCF則是將不同的SoC納入同一控制下的系統。這些SoC不僅包括桌面版的CPU Summit Ridge，還包括服務器的CPU Naples、移動版的APU Raven Ridge、以及GPU Vega系列。Ryzen以后的AMD SoC都將基于Infinity Fabric打造。



IF是將數據傳輸和控制集為一體的AMD自主IP，算得上是內部機密，不會對其他廠商公開規格。因為IF算是AMD為了給自家產品提供互聯才開發的，但其他廠商的設計如果想獲取授權，集成IF就很容易。

?

AMD Mark Papermaster（SVP&STO）

IF將成為AMD產品的基石

Infinity Fabric SDF在片上（on die）和芯片間連接（off-die）有兩個不同的系統。片上的SDF在芯片里將CPU核心、GPU核心、IMC等連在一起，而芯片間的SDF負責在封裝上將不同的die連在一起，或者多路插槽連接。


這些Infinity Fabric的邏輯層都是通用的，邏輯層協議通用了，on-die和off-die連接協議無需轉換。


Infinity Fabric是具有高拓展性的協議，在一定節點數量內能保持高效率，SDF至少在64核內能保持良好的拓展性能（包括off-die）。Papermaster稱雙路也能帶來幾乎兩倍的性能。





?

4核拓展到8核效率幾乎100%

單路32核一直到雙路64核也能保持高效率


另外重要的一點是IF能作為CPU和GPU的一致性連接，之前AMD使用的是業界標準的accelerator interconnect，這次也被off-die的IF代替了。


SDF的協議層是基于AMD以前的Coherent HyperTransport的，但和HyperTransport（HT）并不兼容。


“SDF的內存一致性基于HyperTransport，但拓展了邏輯層。技術上的出發點是HyperTransport，但邏輯層是不同的，因為沒有必要兼容HyperTransport，也就可以自由更換協議。”






SDF會被稱為“Scalable（可拓展）”的原因是，它很靈活，可以根據不同SoC優化配置。




比如今年下半年移動版的Raven Ridge APU上采用的SDF，就和桌面版八核Ryzen的SDF有顯著區別。但它們都是Infinity Fabric，架構也相同。


APU上的GPU對帶寬需求很大，需要高位寬的內部連接。之前的APU為了解決這個問題，把CPU到內存的總線連接和GPU到內存的總線連接分開了，這導致CPU和GPU的協同工作很困難。AMD可能會通過SDF解決這個問題。因此，SDF在Ryzen的CPU版和APU版會有很大不同。




也就是說，雖然不同產品的SDF都用的是同一個架構，但會根據不同產品調整配置，做出物理上的優化之類。


當前的服務器版本 - Naples的SDF用的是PCIe 3.0物理層。Naples 32核提供了128條高速I/O，可供PCIe3.0、SATA、NVMe和Infinity Fabric使用。雙路的情況下，兩顆CPU之間使用64條互連，剩余的2x64條留給I/O。


由于Naples 32核是4xMCM封裝，所以在封裝內部應該也用的是Infinity Fabric互連，互連后剩下的I/O就可以供外部設備/Infinity Fabric使用。

?

節點間采用Gen-Z，而不是Infinity Fabric


Infinity Fabric連接了on-die和off-die以及多路CPU間的通信，那么節點間是否會用Infinity Fabric呢？


傳統上，HPC需要高帶寬的節點間連接，目前數據中心也需要這樣的。Intel發布的“Omni-Path”就是此類。但AMD不準備把IF推向節點間連接。因為AMD準備采用開放標準。


IF是AMD為了不被芯片內部互連和多路互連的優化所限而開發的，除此之外的比如NVM、FPGA的連接就需要和其他企業合作。Intel采用了自己獨家的技術，但AMD不會這么做。集群和外部的連接這方面，AMD會和業界全體合作。


因此AMD參與了“Gen-Z”聯盟，旨在開發一個開放的互連標準。


之前AMD收購ARM服務器制造商SeaMicro時，準備采用他們的“Freedom Fabric”，現在來看，幾年間AMD做出了策略的轉向。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SOC与SIP小芯片两种IP互联技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。