UCIe: el futuro de las CPU, APU y SoC

Si hasta ahora no habías escuchado hablar de UCIe, las siglas de Universal Chiplet Interconnect Express no te preocupes, porque a corto y, sobre todo, a medio y largo plazo, se va a convertir en un término que se volverá extremadamente común al hablar de procesadores, APUs y SoCs. Y es que si hasta ahora ya parecía claro que el futuro era chiplet, con el nacimiento de este estándar se despejan las dudas y, además, se abre la puerta a un mayor nivel de colaboración entre fabricantes.

Como ya sabes, de un tiempo a esta parte cada vez más fabricantes van dejando atrás los diseños de chips en los que toda la capacidad de cómputo se sostiene sobre un único elemento particularmente complejo, para adoptar diseños en los que la carga de trabajo se distribuye entre múltiples elementos. Para entenderlo de una manera rápida, podemos decir que la arquitectura del interior del encapsulado es más complejo, pero que se compone de elementos más sencillos.

Esto plantea múltiples ventajas, que van desde la modularidad de los integrados, hasta la reducción de costes ante las unidades defectuosas que salen de las líneas de producción. Esta es la razón por la que llevamos tanto tiempo viendo este modelo en los SoC de nuestros smartphones y tablets, y por la que tanto AMD como Intel también han llevado este modelo de integrado a la arquitectura x86, haciendo que dejará de ser patrimonio casi exclusivo de ARM.

Hasta ahora, sin embargo, no se había definido un estándar claro en lo referido tanto a los chips que se integran en estos encapsulados, por lo que la interconexión entre los mismos corresponde a la arquitectura definida por cada fabricante. UCIe pretende cambiar eso, con un estándar universal de interconexión entre los componentes de un chiplet. Dicho de otra manera, que a la hora de diseñar un encapsulado, el fabricante pueda integrar chips de distintos fabricantes.

El éxito de un estándar depende, claro, de que la industria decida adherirse o no al mismo, pero a este problema parece que UCIe no tendrá problemas, pues el consorcio que ha iniciado su definición está compuesto por, en orden alfabético, AMD, ARM, ASE (Advanced Semiconductor Engineering, Inc), Google, Intel, Meta, Microsoft, Qualcomm, Samsung y TSMC, es decir, prácticamente todas las principales tecnológicas relacionadas con el diseño y la fabricación de chips, se encuentran detrás de UCIe y, por lo tanto, entendemos que optarán por este nuevo estándar a la hora de diseñar nuevos integrados.

¿Y qué es lo que ofrece UCIe? La clave es lo que comentaba anteriormente, que con una especificación común para definir la interconexión de los chips del integrado, se amplían exponencialmente las posibilidades de diseño de procesadores, APUs y SoCs. sin que los fabricantes de los componentes de los mismos tengan que ajustarse a las particularidades del diseño de cada chiplet. ¿Imaginas una APU en la que los núcleos de rendimiento son de Intel, mientras que los de eficiencia los ha firmado, pongamos TSMC, y el apartado gráfico recae sobre un integrado de AMD? Pues con la estandarización que propone UCIe esto es posible, al menos en el plano de lo hipotético.

Por supuesto, dado que UCIe ha sido definido por el propio sector, contempla aspectos como las arquitecturas 2.5D y 3D, con las que AMD ya lleva un tiempo experimentando y que no tardaremos en ver en otros fabricantes. Y en cuanto al rendimiento, esta primera especificación, que todavía no es definitiva, plantea un bus de interconexión con una velocidad superior a un terabyte por segundo, con un nivel de consumo realmente bajo, de tan solo 0,25 picojulios (un julio por 10^-12) por bit transmitido, por lo que la eficiencia también es un factor muy destacable.

Como decía antes, la primera especificación de UCIe, que se basa en PCI Express con Compute Express Link, todavía no es definitiva, pero en cualquier caso sí que apunta a un futuro en el que los integrados de los que dependerá la capacidad de cómputo de nuestros dispositivos, desde smartphone a PC, pero también los vehículos conectados y otros muchos dispositivos de todo tipo, se basarán en este nuevo estándar que hoy ha visto la luz, y que marca el destino de los integrados del futuro.

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