Sejak awal kali menggunakan CPU Intel eksternal bus bernama Front Side Bus atau FSB yang dibagi antara memori dan I / O requests. Generasi selanjutnya dari Intel akan memiliki CPU tertanam controller dan memori sehingga akan menyediakan dua busses eksternal: memori bus untuk menghubungkan CPU ke memori dan I / O bus untuk menghubungkan CPU ke dunia luar. Bus ini adalah bus baru bernama QuickPath interkoneksi (QPI) dan dalam tutorial ini kita akan menjelaskan cara kerjanya.
Pada Angka 1 dan 2 kita membandingkan arsitektur tradisional yang digunakan oleh Intel CPU dan arsitektur baru yang akan digunakan oleh Intel CPU dengan memori controller terintegrasi.
Gambar 1 dibawah ini : Arsitektur digunakan oleh CPU Intel saat ini :
Gambar 2 dibawah ini : Arsitektur digunakan oleh Intel CPU tertanam dengan memori controller.
Hal ini persis sama gagasan bahwa AMD telah menggunakan sejak 2003, ketika mereka pertama mereka merilis Athlon 64 CPU. Saat ini semua dari CPU AMD memiliki memori controller terintegrasi dan mereka menggunakan bus bernama HyperTransport membuat I / O komunikasi. Walaupun QuickPath interkoneksi HyperTransport dan memiliki tujuan yang sama dan bekerja dalam mode yang sangat mirip, mereka tidak kompatibel.
Secara teknis kedua berbicara QuickPath interkoneksi HyperTransport dan tidak busses tetapi point-to-point koneksi. Sebuah bus adalah satu set kawat yang memungkinkan beberapa komponen yang akan terhubung pada saat yang sama, sementara point-to-point koneksi hanya jalan yang menghubungkan dua perangkat. Meski secara teknis salah panggilan koneksi ini "busses", kami akan tetap memanggil mereka dengan cara seperti ini untuk kesederhanaan dan juga untuk memudahkan pemahaman dari teks.
The QuickPath interkoneksi
Seperti HyperTransport, interkoneksi QuickPath menyediakan dua Lanes untuk komunikasi antara CPU dan chipset, seperti yang dapat anda lihat pada Gambar 3. This allows the CPU to transmit (“write”) and receive (“read”) I/O data at the same time (ie in parallel). Hal ini memungkinkan CPU untuk mengirimkan ( "menulis") dan menerima ( "membaca") I / O data pada saat yang sama (yakni secara paralel). On the traditional architecture using a single external bus since the external bus is used for both input and output operations reads and writes cannot be done at the same time. Pada arsitektur tradisional dengan menggunakan satu bus eksternal sejak bus eksternal digunakan untuk operasi input dan output membaca dan menulis tidak dapat dilakukan pada saat yang sama.
Bicara soal chipset, Intel akan memulai awalnya solusi single-chip. Sejak tertanam di CPU dengan memori kontroler sama dengan utara jembatan chip tertanam di dalam CPU, chipset berfungsi sebagai jembatan selatan keping atau "I / O Hub" atau "IOH" pada Intel lingo.
Gambar 3 dibawah ini : interkoneksi QuickPath dipisahkan memberikan masukan dan keluaran datapaths.
Jadi, bagaimana interkoneksi QuickPath bekerja?
Setiap jalur transfer 20 bit per waktu. Dari 20 bit, 16 bit digunakan untuk data dan sisanya 4 bit ini digunakan untuk koreksi kode disebut CRC (berhubung dgn putaran redundansi Periksa), yang memungkinkan penerima untuk memeriksa apakah data yang diterima utuh.
Versi pertama dari interkoneksi QuickPath akan bekerja dengan jam tingkat 3,2 GHz mentransfer data dua jam per siklus (yang disebut teknik DDR, Double Data Rate), sehingga bis untuk bekerja seperti itu menggunakan 6,4 GHz jam Tarif (Intel menggunakan GT / s unit - yang berarti transfer giga per detik - untuk mewakili ini). Sejak 16 bit yang dikirim setiap waktu, kami memiliki maksimum teoretis transfer rate 12,8 GB / s pada setiap jalur (6,4 GHz x 16 bit / 8). Anda akan melihat beberapa orang berkata bahwa interkoneksi QuickPath memiliki teoritis maksimum transfer rate dari 25,6 GB / s karena sederhana kalikan transfer rate dua untuk menutupi datapaths dua. Kami tidak setuju dengan metode ini. Dalam singkat, maka seolah-olah kita mengatakan bahwa jalan raya yang memiliki batas kecepatan 130 mil per jam hanya karena ada batas kecepatan 65 MPH di setiap arah.
Jadi dibandingkan dengan depan bus interkoneksi QuickPath transmit lebih sedikit bit per jam siklus tetapi bekerja pada jam menilai jauh lebih tinggi. Saat ini yang tercepat depan bus tersedia pada prosesor Intel adalah 1600 MHz (400 MHz sebenarnya mentransfer data empat jam per siklus, maka interkoneksi QuickPath bekerja dengan dasar jam delapan kali lebih tinggi), yang berarti sebuah teori maksimum transfer rate dari 12,8 GB / s, sama seperti QuickPath. QPI Namun, menawarkan 12,8 GB / s pada setiap arah, sementara 1600 MHz depan bis ini menyediakan bandwidth untuk kedua operasi membaca dan menulis - dan keduanya tidak dapat dijalankan pada saat yang sama pada FSB, tidak ada batasan pada QPI. Juga sejak depan bus transfer kedua memori dan I / O requests, selalu ada lebih banyak data yang ditransfer pada bus ini dibandingkan dengan QPI, yang hanya membawa I / O permintaan. Jadi QPI akan bekerja "kurang sibuk" dan dengan itu memiliki lebih banyak bandwidth yang tersedia.
Interkoneksi QuickPath juga lebih cepat dari HyperTransport. Maksimum tingkat transfer teknologi HyperTransport adalah 10,4 GB / s (yang sudah lama daripada QuickPath interkoneksi), tetapi sekarang menggunakan prosesor Phenom transfer rate yang lebih rendah dari 7,2 GB / s. Jadi CPU Intel Core i7 akan memiliki bus eksternal 78% lebih cepat daripada yang digunakan pada prosesor AMD Phenom. Lainnya seperti CPU dari AMD Athlon (sebelumnya dikenal sebagai Athlon 64) dan Athlon X2 (dulu dikenal sebagai Athlon 64 X2) menggunakan bahkan lebih rendah transfer rate, 4 GB / s - QPI adalah 220% lebih cepat dari itu.
Turun ke transmisi listrik, setiap bit yang ditransfer menggunakan diferensial pasangan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 (baca tutorial ini untuk memahami bagaimana diferensial transmisi bekerja). Jadi untuk setiap bit dua kawat digunakan. QuickPath interkoneksi menggunakan total 84 kabel (termasuk dua Lanes), yang kira-kira setengah jumlah kawat yang digunakan di depan bis yang saat ini CPU Intel (150 kawat). Jadi, ketiga keuntungan dari interkoneksi QuickPath atas depan bus menggunakan kabel kurang (jika Anda bertanya-tanya, yang pertama adalah memberikan keuntungan datapaths terpisah untuk memori dan I / O permintaan dan yang kedua adalah memberikan keuntungan yang dipisahkan datapaths untuk membaca dan menulis).
Gambar 4 dibawah ini : QuickPath interkoneksi pada tingkat fisik.
QuickPath menggunakan arsitektur layered (yakni mirip dengan arsitektur yang digunakan pada jaringan) dengan empat lapisan: Fisika, Link, dan Routing Protocol.
Daya Modes
Interkoneksi QuickPath daya menyediakan tiga mode, disebut L0, L0s dan L1. L0 merupakan modus dimana QPI akan sepenuhnya operasional. L0s negara pada kabel data dan sirkuit yang berkendara ini kawat akan dimatikan untuk menghemat energi. Dan pada L1 semuanya akan dinonaktifkan, bahkan lebih banyak menyimpan energi. Tentu saja negara L1 menyediakan kamar yang lebih tinggi daripada waktu-up L0s.
Gambar 5 dibawah ini : interkoneksi QuickPath daya mode.
Keandalan Mode
Kami menyebutkan bahwa setiap QuickPath jalur interkoneksi adalah 20-bit lebar. Apa yang kita lakukan adalah tidak menyebutkan bahwa QuickPath memungkinkan setiap jalur untuk diperlakukan sebagai empat 5-bit Lanes. Divisi ini adalah untuk meningkatkan kehandalan terutama di lingkungan pasar server. Anda tidak akan melihat fitur ini dilaksanakan pada desktop.
Bila fitur ini diterapkan, jika penerima perceives bahwa hubungan antara ia dan pemancar yang rusak secara fisik, ini bisa menutup porsi bis yang sudah rusak dan transmisi beroperasi lebih sedikit bit per waktu. Hal ini tentunya akan menurunkan transfer rate tetapi di sisi lain sistem tidak akan gagal, tidak apa yang akan terjadi pada sistem yang tidak menerapkan fitur ini.
Gambar 6 dibawah ini : Modus untuk meningkatkan kehandalan.
Info : Hardware Secret
Komentar :
Post a Comment