在AI晶元與數據中心系統持續向更高規模演進的過程中，Chiplet已經從「前沿探索」走向「現實選項」。  

計算、I/O、儲存被拆分為多個Die，透過高頻寬互連重新組合，成為主流系統架構的一部分。  

與此同時，UCIe標準也已經從最初的1.0演進至3.0，從建立一套互連標準到構建一個可持續演化的互連系統。  

在看向UCIe每個版本具體升級內容前，有必要先提出一個結論，那就是UCIe標準本身的演化方向，已經清晰地反映了它真正試圖解決或優化的方向。  

UCIe 1.0的核心目標非常明確——為Chiplet架構提供一套標準化、高效能、低功耗的互連基礎。  

從架構定義（從D2D物理層、適配層到協定層），封裝支援（2D/2.5D封裝）到原生支援PCIe及CXL，以及對基準性能的規定（4GT/s-32GT/s），1.0版本奠定了Chiplet互連的框架。此後的UCIe 1.1則是進一步擴展應用範圍和對成本優化。  

1.0規範階段的關鍵詞是「能不能連起來」。  

進入UCIe 2.0，標準規範的關注點開始轉向工程適配與生態擴展。 

UCIe 2.0意識到，要實現真正的「插拔即用」生態，僅僅有高速介面並不夠，必須解決晶片在封裝內的可管理性挑戰。  

透過引入可選的可管理特性及UCIe DFx架構（UDA），2.0規範定義了每個芯粒內部的管理網路，即整合了一套用於測試、遙測和除錯功能的管理互連（Management Fabric），從而在統一且靈活的SiP管理與DFx執行機制下，實現跨廠商的Chiplet互操作性。  

UDA的確立，是構建「開放芯粒生態」的轉折點，在工程角度確保實現對來自不同供應商的芯粒在同一個封裝內的可管控性。  

此外，UCIe 2.0引入了對3D封裝的支援，UCIe-3D在適配先進製程的同時，可提供更高的頻寬密度和更優的能效。  

自2.0規範開始，UCIe將「好不好用」放到了核心關注點上。由此，2025年8月推出的UCIe 3.0在上一版本奠定的框架基礎上，透過翻倍的效能和精細化的管理手段，顯著提升了複雜系統（尤其是 AI 晶片組）的能效與回應速度。  

1. 效能維度的極致突破：速率翻倍與頻寬密度提升

UCIe 3.0針對AI和高性能計算（HPC）對海量資料的渴求，實現了實體層效能的跨越式升級：  

• 速率倍增：將標準封裝（UCIe-S）和先進封裝（UCIe-A）支援的資料速率從32 GT/s 提升至48 GT/s和64 GT/s。

  
  

• 頻寬密度躍升：相比2.0版本，其線性頻寬密度提升了1.7至2倍，面積頻寬密度提升了1.3至1.6倍。  

2. 管理維度的精細化演進：從「能通」到「好用」 

在2.0版本引入UDA管理架構的基礎上，3.0進一步優化了系統初始化和執行時的管理效率：  

• 早期韌體下載 (Early Firmware Download)：標準化了透過Director Chiplet為封裝內其他芯粒載入初始韌體的流程。這使得單個芯粒不再需要自帶外部快閃記憶體或韌體載入機制，降低了硬體成本和系統設計的複雜度。

• 執行時重新校準 (Runtime Recalibration)：新增了在執行期間透過TX調整時鐘與資料之間偏差的功能。這種機制復用了初始化的調整範圍，減少了對接收端（RX）的影響，並能顯著提升實體層的執行能效。

• L2狀態深度節能：優化了低功耗狀態（L2）的退出機制，允許在深度睡眠時關閉側邊帶電源，透過現有的時鐘/資料引腳利用DC電平喚醒，極大地降低了系統的待機功耗。  

3. 系統回應與可靠性的全方位增強  

針對複雜異構整合的工程挑戰，3.0規範引入了更具確定性的回應機制： 

• 高優先順序邊帶資料包 (Priority Packets)：建立了一套中斷機制，允許高優先順序的信號（如喚醒、斷電通知）中斷普通的管理流量（如韌體下載或除錯資訊傳送）。其傳輸延遲被嚴格限制在約60ns或800MHz下，確保了AI任務中時間敏感事件的快速回應。 

• 邊帶範圍擴展 (Extended Sideband Reach，僅UCIe-S)：將邊帶鏈路距離從25mm擴展至100mm，支援Director Chiplet直接連接封裝內的所有芯粒，減少了訊號中轉跳數，降低了管理通訊的延遲並增強了安全性。 

• 快速限流與緊急關斷 (Fast Throttle / Shutdown)：引入了SiP級別的開漏引腳（Open Drain Pins），支援在發現熱極限或電源故障時，實現全系統範圍內的瞬時廣播通知與協同保護。  

4. 針對AI/DSP場景的專項優化  

• 連續傳輸模式 (Continuous Transmission)：允許UCIe鏈路直接根據資料生成或消耗的實際速率（透過REFCLK控制）同步執行，無需額外的鎖相環（PLL），避免了對敏感模擬電路（如DSP、ADC/DAC）產生頻率雜訊。  

UCIe 3.0這4大方向數項新功能更新帶來的不僅是功能邊界的拓展，更重要的是降低整合風險。對於晶片設計者而言，原本屬於「黑盒」的第三方Die變成了「可管理可溝通的白盒」，讓整個系統增加了確定性。  

回顧UCIe從1.0到3.0的演進路徑，可以發現一個清晰趨勢：標準的關注點正在從「介面能力」逐步轉向「系統能力」。  

隨著AI晶片和異構整合系統不斷擴大規模，互連不再只是資料通道，而成為影響系統初始化、執行穩定性與能效表現的關鍵基礎設施。UCIe 3.0所引入的一系列效能與管理機制，正是對這一現實需求的工程回應。  

從這個角度看，UCIe 3.0並非一個終點，更是Chiplet互連標準從「可用」走向「可控」的重要階段節點。  

作為國內較早開發UCIe IP的企業，奎芯科技幾乎在UCIe剛出現就開始將其納入計劃之中，從1.0版本到最新的3.0，奎芯都在為業界提供高標準，適應AI系統需求的IP解決方案，積極參與UCIe及Chiplet生態建設，創新地推出了M2LINK方案，助力客戶實現高性能、可管理的Chiplet整合。