早期電子元件是電阻、電容、晶體管等單獨(dú)焊接在電路板上的，叫分立元件。后來(lái)，技術(shù)進(jìn)步了，出現(xiàn)了集成電路，就是許多晶體管、小電阻、小電容集成在一塊很小的電路板上，叫集成電路。

　　但現(xiàn)在主板上還是有單獨(dú)的電阻、電容、電感、晶體管等分立元件，只是集成電路將會(huì)發(fā)揮更大的作用。

　　電腦CPU叫中央處理器芯片，它需要高速緩存才能與低速硬件芯片通訊，但其它芯片相互之間是分立存的，這就使得計(jì)算機(jī)無(wú)法做到更小的體積。近年來(lái)一些芯片廠商開始尋求新的技術(shù)，希望能夠?qū)PU、存儲(chǔ)器和其它關(guān)鍵芯片集成到一個(gè)較大的硅片上，從而讓計(jì)算機(jī)體積變得更小些，使用、攜帶、搬運(yùn)更方便。

　　AMD廠家已經(jīng)開始研究這個(gè)技術(shù)了，叫

　　Chiplet。一、chiplet 是什么？

　　就是小芯片，首先將復(fù)雜功能進(jìn)行分解，然后開發(fā)出多種具有單一特定功能，可相互進(jìn)行模塊化組裝的“小芯片”（chiplet），如實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)流管理等功能，并最終以此為基礎(chǔ)，建立一個(gè)“小芯片”的芯片網(wǎng)絡(luò)。

　　二、芯片網(wǎng)絡(luò)是什么？

　　未來(lái)的電腦系統(tǒng)可能只包含一個(gè)CPU芯片(chiplet)和幾個(gè)GPU，這些GPU都連接到這個(gè)chiplet芯片上，形成芯片網(wǎng)絡(luò)。

　　三、chiplet的作用

　　Chiplet可以將不同的計(jì)算機(jī)元件集成在一塊硅片上，來(lái)實(shí)現(xiàn)更小更緊湊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

　　未來(lái)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可能不是由單獨(dú)封裝的芯片制造的，而是在一塊較大的硅片上互連成芯片網(wǎng)絡(luò)的IC制造的。

　　IC即集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用字母IC表示。

　　四、新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　未來(lái)的電腦，集成度更高，可能在電路板上，更多的分立元件將消失，插來(lái)插去的元件會(huì)越來(lái)越少。

　　這個(gè)就是AMD工程師一直在開發(fā)的，名為“chiplets”的產(chǎn)品。按照規(guī)劃，這個(gè)新形態(tài)的產(chǎn)品可以讓數(shù)據(jù)移動(dòng)得更快，更自由，且能制造更小，更便宜，集成度更緊密的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法的方式就是將單獨(dú)的CPU，存儲(chǔ)器和其他關(guān)鍵系統(tǒng)都安裝到一個(gè)相當(dāng)大的硅片上，這就稱為active interposer，它具有很厚的互連和路由電路routing circuits。

　　五、芯片網(wǎng)絡(luò)規(guī)則

　　互聯(lián)網(wǎng)世界，有許多協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、硬件接口協(xié)議等等，如果沒有這些協(xié)議、規(guī)則，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)是處于一片混亂的狀態(tài)。

　　未來(lái)的芯片網(wǎng)絡(luò)，也會(huì)遇到各種問(wèn)題，比如：死鎖問(wèn)題、流量擁堵問(wèn)題。

　　1、交通死鎖：

　　將不同的chiplets（小芯片）連接到內(nèi)插器網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)出現(xiàn)類似交通擁堵的死鎖。雖然chiplets本身設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生死鎖，但當(dāng)它們連接在一起形成芯片網(wǎng)絡(luò)時(shí)，就出現(xiàn)了交通死鎖問(wèn)題。

　　AMD研究人員最近提出了一種方案，芯片網(wǎng)絡(luò)需要遵守簡(jiǎn)單的規(guī)則，就能基本消除死鎖難題。

　　這些規(guī)則規(guī)定了數(shù)據(jù)進(jìn)入和離開芯片的問(wèn)題，限制了移動(dòng)的方向。如果能夠徹底解決這個(gè)問(wèn)題，那么Chiplet將為未來(lái)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展帶來(lái)新的動(dòng)力。

　　2、流量堵塞：

　　盡管每個(gè)chiplet的芯片上routing system都可以很好地工作，但是當(dāng)它們?nèi)窟B接在內(nèi)插器的網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)試圖以這樣的方式route數(shù)據(jù)的情況，這樣就會(huì)引致流量堵塞。Loh解釋說(shuō)：“僵局發(fā)生的原因在于你的不同消息都試圖競(jìng)爭(zhēng)相同種類的資源，這就導(dǎo)致每個(gè)人都在等待對(duì)方"。

　　“這些獨(dú)立chiplet的可以經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，使它們不會(huì)發(fā)生死鎖，”Loh說(shuō)。“但是一旦我把它們放在一起，就有了新的路線，而這些路線并沒有任何人提前計(jì)劃過(guò)?！痹噲D通過(guò)將所有chiplets與特定的插入器網(wǎng)絡(luò)一起設(shè)計(jì)，避免這些新的僵局挫敗優(yōu)勢(shì)的技術(shù)：然后，Chiplets無(wú)法由單獨(dú)的團(tuán)隊(duì)輕松設(shè)計(jì)和優(yōu)化，而且他們不能很容易地被混合和匹配，快速形成新系統(tǒng)。

　　六、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

　　互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)就是由許許多多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的，這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，可以理解為網(wǎng)線插口，用網(wǎng)線連接到電腦設(shè)備上。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)IP地址。

　　把許多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)用通信線路連接起來(lái)，形成一定的幾何關(guān)系，這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

　　所有其他的內(nèi)容都在中介層上(包括邏輯chiplets，內(nèi)存)，無(wú)源內(nèi)插器本身的網(wǎng)絡(luò)以及其他所有內(nèi)容，這些都只是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　這個(gè)芯片網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)源內(nèi)插器（passive interposers)，相當(dāng)于電腦上的網(wǎng)線接口的作用，會(huì)有一個(gè)獨(dú)立的IP地址。

　　七、AMD的CPU新技術(shù)

　　AMD采用“chiplet”方法進(jìn)行設(shè)計(jì)CPU。AMD可以將一系列處理器封裝在一起，而不是在單個(gè)芯片上構(gòu)建一個(gè)處理器，即通過(guò)Infinity Fabric系統(tǒng)總線連接它們。

　　AMD從Ryzen這代起啟用了新的芯片內(nèi)、外部互連：Infinity Fabric。Infinity Fabric實(shí)際是由傳輸數(shù)據(jù)的Infinity Scalable Data Fabric(SDF)和負(fù)責(zé)控制的Infinity Scalable Control Fabric(SCF)兩個(gè)系統(tǒng)組成，如果把Infinity SDF比作芯片運(yùn)輸數(shù)據(jù)的血液循環(huán)系統(tǒng)，Infinity SCF就是芯片的神經(jīng)系統(tǒng)。