ODSA(Open Domain-Specific Architecture)는 칩렛을 위한 개방형 물리적 및 논리적 D2D(die-to-die) 인터페이스를 구축하기 위한 OCP(Open Compute Project) 커뮤니티 내의 프로젝트입니다. 목표는 생성 인공 지능(AI)과 같은 도메인별 고성능 컴퓨팅(HPC) 애플리케이션을 위한 칩렛의 설계 및 사용을 민주화하는 것입니다.
DSA(도메인별 아키텍처)는 이기종 칩렛을 설계하고 사용하는 새로운 접근 방식입니다. DSA는 하드웨어 가속을 통해 데이터 흐름을 최적화하고 프로그래밍 유연성을 지원하도록 구성되어 있습니다. 생성적 AI 외에도 블록체인, 자동차, 사물인터넷(IoT), 이미지 처리 등이 대표적인 도메인이다. 향상된 에너지 효율성은 DSA 사용의 주요 이점 중 하나입니다(그림 1).
DSA에는 세 가지 일반적인 특성이 있습니다.
- 특화되고 최적화된 가공을 통해 높은 에너지 효율성을 제공합니다. 특수 프로세서는 생성 AI 애플리케이션을 위한 기계 학습 코어 또는 신경망(NN) 칩과 같은 하드웨어에서 자주 사용되는 도메인별 계산을 가속화합니다. 높은 에너지 효율은 열 성능 향상에도 기여합니다.
- 도메인별 작업을 위한 프로그래밍 유연성. 예를 들어, NN 추론을 위해 설계된 DSA는 다층 퍼셉트론, 순환 NN 및 컨볼루셔널 NN의 처리 요구 사항을 수용할 수 있어야 합니다. 이러한 DSA는 비효율적이거나 범용 플랫폼에서 실행하기 어려운 NN 추론 작업을 구현할 수 있어야 합니다.
- DSA는 이기종을 통합할 수 있어야 합니다. 반도체 에너지 효율성과 프로그래밍 유연성이라는 이중 목표를 달성하는 데 필요한 IP 및 다중 프로세스 노드.
ODSA 작업 그룹
ODSA의 헌장은 연결 및 기타 기능에 대한 기존 표준을 기반으로 구축하고 다양한 공급업체의 칩렛 사용을 지원하는 개방형 인터페이스와 아키텍처를 정의하는 것입니다. ODSA 작업 그룹은 애플리케이션, 메모리 관리, 링크 및 기판 계층에서 새로운 개방형 IP 및 사양을 개발했습니다(그림 2). ODSA는 다음을 포함한 여러 하위 그룹으로 구성됩니다.
- ODSA PHY 인터페이스 그룹은 칩렛 간의 간단하고 개방적이며 유연한 데이터 속도 인터페이스를 정의하기 위해 노력하고 있습니다. 이 그룹은 설계의 단순성, 프로세스 이식성 및 저비용 패키징 기술과의 호환성을 결합한 새로운 BoW(배선 묶음) 인터페이스를 정의했습니다.
- ODSA 개념 증명 그룹은 다양한 검증을 위해 노력하고 있습니다. technology 여러 회사가 칩렛 솔루션에 대한 책임을 공유하고 협력하는 것과 관련된 비즈니스 및 기술 문제 측면에서 프로그램 제안.
- ODSA 비즈니스 워킹 그룹은 기업이 상업용 칩렛을 조립할 수 있도록 워크플로 및 관련 비즈니스 프로세스를 정의하는 임무를 맡고 있습니다. 여기에는 칩렛 설계 키트를 개발하는 CDX(Chiplet Design Exchange) 하위 그룹이 포함됩니다.
칩렛 설계 키트
CDX(Chiplet Design Exchange)는 OCP의 ODSA 프로젝트에서 운영되는 오픈 소스 하위 그룹입니다. CDX 워킹 그룹에는 전자 설계 자동화(EDA), 시스템 설계, IC 및 SiP 설계, 아웃소싱 반도체 조립 및 테스트(OSAT), IC 제조, 재료 공급 등 다양한 지식을 갖춘 전문가가 포함되어 있습니다.
이 그룹은 현재 JEDEC JEP30 PartModels에 구현된 칩렛의 전기적 및 기계적 특성에 대한 일련의 기계 판독 가능 모델을 개발했습니다. CDK(Chiplet Design Kit)를 기반으로 하는 모델입니다. JEP30은 포괄적인 문서이며 제품 변경 공지 및 제품 중단 데이터를 포함하여 조립 공정 분류, 전기, 물리적, 열, 자재 감속 및 공급망에 대한 구조를 다루고 있습니다.
요약
ODSA 프로젝트는 도메인별 아키텍처의 이점을 칩렛에 가져오는 것을 목표로 합니다. 이기종 통합을 지원하고 생성 AI와 같은 도메인별 애플리케이션을 위한 에너지 효율성 및 유연한 프로그래밍 측면에서 성능 개선을 가져오는 칩렛의 기능을 활용합니다. ODSA 노력은 잘 진행되고 있으며 이미 Chiplet 설계 키트가 개발되었습니다.
참고자료
이기종 칩렛, arVix를 통해 대규모 컴퓨팅을 구현하기 위한 과제와 기회
도메인별 아키텍처와 컴퓨팅의 미래, McKinsey & Company
도메인별 아키텍처: 연구 문제 및 유망한 접근 방식, 임베디드 컴퓨팅 시스템의 ACM 트랜잭션
JEDEC와 오픈 컴퓨트 프로젝트 재단(Open Compute Project Foundation), 칩렛 혁신의 새로운 시대를 위한 길을 열다
OCP ODSA(Open Domain-Specific Architecture) 하위 프로젝트는 칩렛 기반 아키텍처, 설계 및 산업 협업에서 상당한 이점을 제공합니다.
개방형 도메인 특정 아키텍처: 칩렛 기반 개방형 아키텍처, ODSA 작업 그룹
Chiplet 상호 연결에는 어떤 데이터 인터페이스가 사용됩니까?, Cadence