Intel QuickPath aloqasi - Intel QuickPath Interconnect

The Intel QuickPath aloqasi (QPI)[1][2] nuqta-nuqta protsessor o'zaro bog'lanish tomonidan ishlab chiqilgan Intel o'rnini bosgan old avtobus (FSB) Xeon, Itanium va 2008 yildan boshlangan ba'zi ish stoli platformalari. Bu miqyosi va mavjud o'tkazuvchanlikni oshirdi. Nomi e'lon qilinishidan oldin Intel uni shunday deb atagan Umumiy tizim interfeysi (CSI).[3] Ilgari mujassamlanishlar yana bir protokol (YAP) va YAP + deb nomlangan.

QPI 1.1 - bu sezilarli darajada yangilangan versiya Sandy Bridge-EP (Romley platforma).[4]

QPI bilan almashtirildi Intel Ultra Path Interconnect (UPI) in Skylake -SP asosidagi Xeon protsessorlari LGA 3647 rozetka.[5]

Fon

Ba'zida "avtobus" deb nomlansa-da, QPI nuqta-nuqta aloqasi. Bu raqobatlashish uchun mo'ljallangan edi HyperTransport tomonidan ishlatilgan Murakkab mikro qurilmalar (AMD) 2003 yildan beri.[6][7]Intel QPI-ni Massachusets shtatidagi mikroprotsessorlarni loyihalash markazida (MMDC) ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqilgan. Alfa Intel Compaq va HP kompaniyalaridan sotib olgan va o'z navbatida dastlab ishlab chiqilgan Development Group Raqamli uskunalar korporatsiyasi (DEC).[8]Uning rivojlanishi haqida 2004 yilda xabar berilgan edi.[9]

Intel birinchi marta uni ish stoli protsessorlari uchun 2008 yil noyabr oyida etkazib berdi Intel Core i7-9xx va X58 chipset.U kod nomi bilan Xeon protsessorlarida chiqarildi Nehalem 2009 yil martda va Itanium protsessorlari 2010 yil fevralda (kod Tukvila).[10]

Amalga oshirish

QPI an noma'lum Intel-dagi komponent Nehalem mikroarxitektura

QPI Intel arxitekturasi chaqiradigan tizim arxitekturasining elementidir QuickPath arxitekturasi bu Intel chaqiradigan narsani amalga oshiradi QuickPath texnologiyasi.[11] Bitta protsessorli anakartdagi eng sodda shaklda protsessorni IO Hub-ga ulash uchun bitta QPI ishlatiladi (masalan, ulanish uchun Intel Core i7 ga X58 ). Arxitekturaning yanada murakkab holatlarida alohida QPI bog'lanish juftliklari bir yoki bir nechta protsessorlarni va bir yoki bir nechta IO uyalarini yoki tarmoqdagi marshrutlash markazlarini anakartga ulab, barcha komponentlarga tarmoq orqali boshqa komponentlarga kirish imkoniyatini beradi. HyperTransport-da bo'lgani kabi, QuickPath Architecture ham protsessorlarning birlashtirilganligini taxmin qiladi xotira tekshirgichlari va beradi bir xil bo'lmagan xotiraga kirish (NUMA) arxitekturasi.

Har bir QPI har bir yo'nalishda bittadan ikkita 20 qatorli ma'lumotlar zanjiridan iborat (to'liq dupleks ), har bir yo'nalishda alohida soat juftligi bilan, jami 42 ta signal. Har bir signal a differentsial juftlik Shunday qilib, pimlarning umumiy soni 84 tani tashkil etadi. 20 ta ma'lumotlar qatori har biri 5 ta yo'ldan iborat to'rtta "kvadrant" ga bo'lingan. Transferning asosiy birligi 80-bit flit, bu ikki soat tsiklida o'tkaziladi (to'rtta 20-bitli uzatmalar, soatiga ikkitasi.) 80-bitli flitda xatolarni aniqlash uchun 8 bit, "bog'lanish qatlami sarlavhasi" uchun 8 bit va ma'lumotlar uchun 64 bit mavjud. QPI o'tkazuvchanlik kengligi har bir yo'nalish bo'yicha har ikki soat tsiklida 64 bit (8 bayt) ma'lumot uzatilishini hisoblash orqali reklama qilinadi.[8]

Dastlabki dasturlarda bitta to'rtburchakli bog'lanishlar qo'llanilgan bo'lsa-da, QPI spetsifikatsiyasi boshqa dasturlarga ruxsat beradi. Har bir kvadrant mustaqil ravishda ishlatilishi mumkin. Yuqori ishonchliligi bo'lgan serverlarda QPI havolasi buzilgan rejimda ishlashi mumkin. Agar 20 + 1 signallaridan biri yoki bir nechtasi ishlamay qolsa, interfeys 10 + 1 yoki hatto 5 + 1 qolgan signallari yordamida ishlaydi, hattoki soat ishlamay qolsa, soatni ma'lumot signaliga o'zgartiradi.[8] Dastlabki Nehalem dasturida 25,6 Gb / s ga erishish uchun to'rtta kvadrantli to'liq interfeys ishlatilgan, bu X48 chipsetida ishlatiladigan Intelning 1600 MGts chastotali FSB-ning nazariy o'tkazuvchanligini ikki baravar oshirishni ta'minlaydi.

Ba'zi yuqori darajadagi Core i7 protsessorlari QPI-ni namoyish qilsa-da, boshqa "asosiy oqim" Nehalem ish stoli va bitta soketli platalarga mo'ljallangan mobil protsessorlar (masalan.) LGA 1156 Core i3, Core i5 va boshqa Core i7 protsessorlari Linfild /Klarksfild va vorislar oilalari) QPIni tashqi tomondan ta'sir qilmaydi, chunki bu protsessorlar ko'p soketli tizimlarda qatnashishni mo'ljallamagan. Biroq, ushbu chiplarda QPI ichki sifatida "noma'lum ", bu protsessor tomonidan ishlatiladigan xotira tekshirgichlarini o'z ichiga olgan chipning bir qismi PCI Express va agar mavjud bo'lsa, GPU; uncore protsessor yadrosi bilan bir xil o'lgan bo'lishi mumkin yoki bo'lmasligi mumkin, masalan, u alohida matritsada G'arbiy asoslangan Klarkdeyl /Arrandale.[12][13][14][15]:3 2009 yildan keyingi ushbu bitta soketli chiplar tashqi tomondan sekinroq aloqa qilishadi DMI va PCI Express interfeyslari, chunki an'anaviy funktsiyalar shimoliy ko'prik aslida Linnfild, Klarksfild, Klarkdeyl va Arrandeyldan boshlab ushbu protsessorlarga birlashtirilgan; Shunday qilib, oldingi (oldingi) avtobus interfeysini protsessor rozetkasi orqali ochish xarajatlarini talab qilishning hojati yo'q.[16] QPI yadrosi bo'lmagan havola ish stoli va mobil telefonlarda mavjud bo'lmasa ham Qumli ko'prik protsessorlar (masalan, Klarkdeyldagi kabi), o'lik yadrolar orasidagi ichki halqa aloqasi, shuningdek, hech bo'lmaganda QPI printsiplariga asoslanadi. keshning muvofiqligi xavotirda.[15]:10

Chastotaning xususiyatlari

QPI 2,4 gigagertsli, 2,93 gigagertsli, 3,2 gigagertsli, 3,6 gigagertsli, 4,0 gigagertsli yoki 4,8 gigagertsli (3,6 gigagertsli va 4,0 gigagertsli chastotalar Sandy Bridge-E / EP platformasi bilan va 4,8 gigagertsli tezlik bilan Haswell-E bilan ishlaydi) / RaI platformasi). Muayyan havola uchun soat tezligi ulanishning har bir uchidagi komponentlarning imkoniyatlariga va bosilgan elektron platadagi signal yo'lining signal xususiyatlariga bog'liq. Haddan tashqari bo'lmagan Core i7 9xx protsessorlari 2,4 gigagertsli chastotada aktsiyadorlik soatlarida cheklangan. Bit o'tkazmalari soatning ko'tarilgan va tushgan qirralarida sodir bo'ladi, shuning uchun uzatish tezligi soat tezligining ikki baravariga teng.

Intel har bir 80-bitli flitda faqat 64-bitli foydali yukni hisoblash orqali ma'lumotlarni uzatish qobiliyatini (GB / s) tavsiflaydi. Biroq, Intel natijani ikki baravar oshiradi, chunki bir yo'nalishli yuborish va qabul qilish havolasi juftligi bir vaqtning o'zida faol bo'lishi mumkin. Shunday qilib, Intel 3,2 gigagertsli soat bilan ishlaydigan 20 qatorli QPI bog'lanish juftligini (yuborish va qabul qilish) 25,6 Gb / s ma'lumotlar tezligiga ega deb ta'riflaydi. 2,4 gigagertsli soat tezligi 19,2 Gb / s tezlikni beradi. Umuman olganda, ushbu ta'rifga ko'ra, ikki zanjirli 20 polosali QPI soat tsikliga sakkiz bayt, har yo'nalishda to'rttadan uzatadi.

Narx quyidagicha hisoblanadi:

3.2 gigagertsli
× 2 bit / Hz (ma'lumotlarning ikki baravar tezligi)
× 16 (20) (ma'lumotlar bitlari / QPI ulanish kengligi)
× 2 (bir vaqtning o'zida ishlashni bir tomonlama yuborish va qabul qilish)
÷ 8 (bit / bayt)
= 25,6 GB / s

Protokol qatlamlari

QPI a sifatida ko'rsatilgan besh qavatli arxitektura, alohida jismoniy, bog'lanish, marshrutlash, transport va protokol qatlamlari bilan.[1] Core i7-9xx va Xeon DP protsessorlari kabi faqat yo'naltirishsiz QPI-dan foydalanish uchun mo'ljallangan qurilmalarda transport qatlami mavjud emas va marshrutlash darajasi minimaldir.

Jismoniy qatlam
Jismoniy qatlam haqiqiy simlarni va differentsial transmitterlar va qabul qiluvchilarni, shuningdek fizik qatlam birligini uzatuvchi va qabul qiluvchi eng past darajadagi mantiqni o'z ichiga oladi. Jismoniy qatlam birligi 20-bitli "fitna" dir. Jismoniy qatlam 20-bitli "fitnani" bitta soat chekkasidan foydalanib, barcha 20 ta yo'l mavjud bo'lganda 20 ta yo'lda yoki QPI ishlamay qolishi sababli qayta konfiguratsiya qilinganida 10 ta yoki 5 ta qatorda uzatadi. Ma'lumot signallaridan tashqari, uzatgichdan qabul qiluvchiga soat signali uzatilishini unutmang (bu qo'shimcha pinlar hisobiga soatni tiklashni soddalashtiradi).
Aloqa qatlami
Havola qatlami 80-bitli flitlarni yuborish va qabul qilish uchun javobgardir. Har bir flit to'rtta 20-bitli jismoniy qatlamga yuboriladi. Har bir flitda bog'lanish qatlami transmitteri tomonidan ishlab chiqarilgan 8-bitli CRC va 72-bitli foydali yuk mavjud. Agar ulanish qatlami qabul qiluvchisi CRC xatosini aniqlasa, qabul qilgich transmitterga juftlik orqasidagi qaytish havolasidagi flit orqali xabar beradi va transmitter flitni qayta yuboradi. Bog'lanish qatlami amalga oshiradi oqimlarni boshqarish oluvchining buferining to'lib ketishini oldini olish uchun kredit / debet sxemasidan foydalanish. Aloqa darajasi yuqori darajadagi qatlamlarni ma'lumotlar bo'lmagan xabarlardan ajratishga imkon beradigan oltita turli xil xabarlarni qo'llab-quvvatlaydi. QuickPath arxitekturasining murakkab dasturlarida havola qatlami har xil sinflar uchun alohida oqimlarni va oqimlarni boshqarishni ta'minlash uchun tuzilishi mumkin. Bu bitta protsessorli va ikki protsessorli dasturlar uchun kerakmi yoki amalga oshirilganmi, aniq emas.
Yo'nalish qatlami
Marshrutlash qatlami 8-bit sarlavha va 64-bit foydali yukdan iborat 72-bitli birlik yuboradi. Sarlavha maqsad va xabar turini o'z ichiga oladi. Marshrutlash qatlami birlikni qabul qilganda, uning marshrut jadvallarini o'rganib, birlik manzilga etib borganligini aniqlaydi. Agar shunday bo'lsa, u keyingi yuqori qatlamga etkaziladi. Agar yo'q bo'lsa, u to'g'ri chiquvchi QPI-ga yuboriladi. Faqat bitta QPI bo'lgan qurilmada marshrutlash darajasi minimaldir. Keyinchalik murakkab dasturlar uchun marshrutlash qavatining marshrut jadvallari ancha murakkab bo'lib, QPI ulanishining oldini olish uchun dinamik ravishda o'zgartiriladi.
Transport qatlami
Transport qatlami kerak emas va faqat nuqtadan nuqtaga ulanish uchun mo'ljallangan qurilmalarda mavjud emas. Bunga Core i7 kiradi. Transport qatlami QPI tarmog'i orqali to'g'ridan-to'g'ri ulanmasligi mumkin bo'lgan boshqa qurilmalardagi (ya'ni, ma'lumotlar oraliq moslama orqali uzatilgan bo'lishi mumkin) boshqa qurilmalardagi ma'lumotni yuboradi va qabul qiladi, transport qatlami ma'lumotlar to'liqligini tekshiradi va agar emas, balki u o'z tengdoshidan retranslyatsiyani talab qiladi.
Protokol qatlami
Protokol darajasi qurilma nomidan paketlarni yuboradi va qabul qiladi. Odatda paket - bu xotira keshlari qatori. Protokol qatlami, shuningdek, kesh muvofiqligi haqidagi xabarlarni yuborish va qabul qilish orqali keshlarning muvofiqligini ta'minlashda ishtirok etadi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b "Intel QuickPath Interconnect-ga kirish" (PDF). Intel korporatsiyasi. 2009 yil 30-yanvar. Olingan 14 iyun, 2011.
  2. ^ DailyTech hisoboti Arxivlandi 2013-10-17 da Orqaga qaytish mashinasi, 2007 yil 21 avgustda olingan
  3. ^ Eva Glass (2007 yil 16-may). "Intel CSI nomi ma'lum bo'ldi: sekin, sekin, tez tez sekin". Surishtiruvchi. Olingan 13 sentyabr, 2013.
  4. ^ Devid Kanter (2011-07-20). "Intelning tez yo'li rivojlandi". Realworldtech.com. Olingan 2014-01-21.
  5. ^ SoftPedia: Intel Xeon-ni o'zining Skylake-ga asoslangan yangi "Purley" super platformasi bilan almashtirishni rejalashtirmoqda
  6. ^ Gabriel Torres (2008 yil 25-avgust). "QuickPath Interconnect (QPI) haqida bilishingiz kerak bo'lgan hamma narsa". Uskuna sirlari. Olingan 23 yanvar, 2017.
  7. ^ Charli Demerjian (2005 yil 13-dekabr). "Intel Intel Tangvelvudga qarshi kurashda pichoqlarni oladi". Surishtiruvchi. Olingan 13 sentyabr, 2013.
  8. ^ a b v Devid Kanter (2007 yil 28-avgust). "Umumiy tizim interfeysi: Intelning kelajakdagi aloqasi". Real World Tech. Olingan 14 avgust, 2014.
  9. ^ Eva Glass (2004 yil 12-dekabr). "Intelning Whitefield to'rtta yadroli IA-32 shaklini oldi". Surishtiruvchi. Olingan 13 sentyabr, 2013.
  10. ^ Devid Kanter (2006 yil 5-may). "Intel Tukwila to'rt yadroli ekanligini tasdiqladi". Real World Tech. Arxivlandi asl nusxasi 2012 yil 10 mayda. Olingan 13 sentyabr, 2013.
  11. ^ "Intel sanoatning birinchi 32nmlik chipini va keyingi avlod Nehalem mikroprotsessor arxitekturasini namoyish etdi". Arxivlandi asl nusxasi 2008-01-02 da. Olingan 2007-12-31.
  12. ^ Kris Anjelini (2009-09-07). "QPI, o'rnatilgan xotira, PCI Express va LGA 1156 - Intel Core i5 va Core i7: Intelning Mainstream Magnum Opus". Tomshardware.com. Olingan 2014-01-21.
  13. ^ Richard Swinburne (2010-01-25) tomonidan 25-yanvarda 2010 yilda nashr etilgan. "Xususiyat - Intel GMA HD grafik ishlashi". bit-tech.net. Olingan 2014-01-21.
  14. ^ "Intel Clarkdale 32nm protsessorli va protsessorli protsessor (yana) - protsessor - xususiyat". HEXUS.net. 2009-09-25. Olingan 2014-01-21.
  15. ^ a b Oded Lempel (2013-07-28). "Ikkinchi avlod Intel Core protsessor oilasi: Intel Core i7, i5 va i3" (PDF). hotchips.org. Olingan 2014-01-21.
  16. ^ Lily Looi, Stefan Jurdan, Intel® Next Generation Mikroarxitekturalarini (Nehalem va Westmere) asosiy oqimga o'tkazish, Issiq Chips 21, 2009 yil 24-avgust

Tashqi havolalar