AMDとIntel製品に見るチップレットの「お手本」

　この観点で言うと、商用で最初に登場したのは2019年7月に発売を開始した「Ryzen 3000」シリーズ（図1、2）が、最初のChipletに基づく製品ということになる。Ryzen 3000シリーズではCPUとL3キャッシュを搭載したCCD×1～2と、メモリコントローラーや外部I/Fを搭載したIOD×1から構成される。CCDはTSMCのN7、IODはGlobalFoundriesの12LPで製造されていた。このCCDとIODの間は、同社独自のInfinityFabricと呼ばれる高速Linkで接続されている。これはサーバ向けのEPYCも同じで、2019年8月に出荷された第2世代では、Ryzen 3000シリーズと同じCCDを最大8個と、独自設計されたsIOD（Server I/O Die）から構成される。SKUによってCCDの数は変化するが、sIODは常に1個という形で、これにより製品のバリエーションをダイに手を入れずに増やす事が可能になった。以後AMDはServerおよびDesktop向けには、このChiplet構造を踏襲している。

図1：「Ryzen 3000」シリーズ。上に2つ並んだのがCCD、下の大きいのがIODである［クリックで拡大］ 出所：AMD

図2：外部I/Fが大幅に増えた関係で、sIODは図1のIODよりもかなり大型化している［クリックで拡大］ 出所：AMD

　Intelは2020年に「Lakefield」（開発コードネーム）と呼ばれるMobile向けCPUに、「Foveros」と呼ばれる3D積層技術を利用したが、この構成ではCPUやGraphics、キャッシュ、メモリコントローラーなどを搭載したCompute Tileと、外部I/F類をまとめたSoC Base Tileの2種類のTileから構成されており、これが事実上の最初のChipletに基づく製品ということになる（図3）。

図3：実際にはさらにCompute Tileの上にLPDDR4xを搭載している。ちなみにCompute TileはIntel 10nm、Base TileはIntel 22nmでの製造である［クリックで拡大］

　これに続くのが「Sapphire Rapids／Emerald Rapids」の第4／第5世代Xeon Scalableと、「Ponte Vecchio」ことIntel Datacenter GPUシリーズである。このうちPonte Vecchio（図4）はCompute TileがTSMC N5、Rambo CacheがIntel 10nm Enhanced SuperFin、Xe-Link TileがTSMC N7、Base TileがIntel 7と4種類のTileがそれぞれ異なるプロセスで製造され、合計で47のTileがEMIBおよびFoverosという2.5D／3D接続を利用する形で組み合わされる、まるでChipletのお手本のような構造である。

図4：「Ponte Vecchio」の構造［クリックで拡大］ 出所：Hot Chips 33のTutorial Sessionのスライドより

　一方、Sapphire Rapidsはハイエンド向けのXCC（eXtra Core Count）／HBMという構成では4つのCompute Tileを組み合わせる構造になっており、その意味ではChipletぽいのだが、4つのTileが全部同じ機能で、しかもCPUだけでなくMemory ControllerやAccelerator、I/Oまで全部集約しているあたりは今回のChipletの定義から微妙に外れる。ただ個々のTileは単独では動作できず、4つのTileを組み合わせて初めて動作する、というあたりは微妙なところである。また下のグレードであるMCC（Middle Core Count）はこのChiplet構成ではなくMonolithicなTileを利用する、というあたりもあまりChipletらしくない。これは後継のEmerald Rapidsも同じである。

　ただ2023年に発表されたMobile向けの「Meteor Lake」はBase Tile（プロセスはIntel 22FFL）の上にCPU Tile（Intel 4）、GPU Tile（TSMC N5）、I/O Extender Tile（TSMC N6）、SoC Tile（TSMC N6）を載せる5 Tile構成で、これは見事なChiplet構成になっている（図5）。これに続きIntelはXeon 6をアナウンスしているが、こちらはCompute TileとI/O Tileが分離されており、恐らくはSapphire Rapids/Emerald Rapidsとは異なり、Meteor Lakeに近い構成になるものと思われる。

図5：「Meteor Lake」の構造［クリックで拡大］出所：Hot Chips 34でのSessionスライドより