ユニバーサル チップレット インターコネクト エクスプレス (UCIe™)
(UCIe: Universal Chiplet Interconnect Express)
は、半導体業界の主要企業が設立したコンソーシアムによって開発された、オープンなダイ間(die-to-die)相互接続規格です。
これは、異なるベンダーや異なるプロセスで製造されたチップレット(機能ブロックごとに分割された小さな半導体ダイ)を、一つのパッケージ内でシームレスに結合し、一つのシステムオンチップ(SoC)として機能させることを可能にするための重要な標準規格です。
🚀 UCIeの目的と特徴
UCIe規格は、従来のモノリシック(単一巨大)チップ設計から、モジュラー型(分割された)チップ設計への移行を加速させることを目的としています。
1. オープンエコシステムの実現
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相互運用性(インターオペラビリティ): UCIeは、物理層(PHY)、リンク層、プロトコル層を定義することで、異なるサプライヤーが提供するチップレット間で、高帯域幅、低遅延、高電力効率の通信を可能にします。これにより、エンドユーザーは様々なベンダーのチップレットを自由に組み合わせて、カスタマイズされたSoCを構築できます。
2. 技術的な利点
| 特徴 | 詳細 |
| 高帯域幅・低遅延 | チップレット間の通信に最適化されており、最新のバージョン(UCIe 3.0)では、最大 64 GT/s のデータ転送速度をサポートします。 |
| 電力効率 | ダイ間接続として、従来のパッケージ外の相互接続(PCI Expressなど)よりも遥かに高い電力効率を実現します。 |
| 既存プロトコルの活用 | 確立された業界標準である PCI Express (PCIe) および Compute Express Link (CXL) プロトコルを活用し、チップレットの統合を容易にします。 |
| 先進的なパッケージング対応 | 2.5D および 3D パッケージングアーキテクチャをサポートしており、より高い帯域幅密度と電力効率を提供します。 |
| 管理・テスト機能 (DFx) | チップレットのライフサイクル全体(製造テストからフィールドでの管理、デバッグまで)をサポートするための標準化されたシステムアーキテクチャと管理機能(UCIe DFx Architecture: UDA)が追加されています。 |
3. チップレット時代の基盤
AI、機械学習(ML)、高性能コンピューティング(HPC)といった高性能ワークロードでは、単一の巨大なチップとして全ての機能を統合することが、設計の複雑性、製造コスト、歩留まりの面で限界に近づいています。
UCIeは、この課題を解決するために、ロジック、メモリ、I/Oなどの異なる機能を持つチップレットを、コスト効率と性能を両立させながら一つのパッケージに統合するための共通言語として機能します。
Introducing the UCIe 2.0 Specification Supporting 3D Packaging and Manageability System Architecture は、UCIe 2.0仕様の導入について説明しており、3Dパッケージングや管理システムアーキテクチャなどの新機能を紹介しています。
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