什么是QPI總線
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利用雙向串聯(lián)點對點傳輸，它可提供與FSB相近的Latency，可讓軟件及操作系統(tǒng)管理，并且針對部份Streams(Threading、ISOC、LT/VT)及out of order requests作出了優(yōu)化，單向最高速度暫定為6.4GT/s，雙向最高速合共10.8GT/s，相比AMD采用的Hyper-Transport 3.0的速度更高。
QPI最大的改進是采用單條點對點模式下，QPI的輸出傳輸能力非常驚人，在4.8至6.4GT/s之間。一個連接的每個方向的位寬可以是5、10、20bit。因此每一個方向的QPI全寬度鏈接可以提供12至16BG/s的帶寬，那么每一個QPI鏈接的帶寬為24至32GB/s。(不過，這仍是遜色于AMD的Hypertransport3---單條連接最大傳輸帶寬可以達到45GB/s，但我們相信未來英特爾仍會對QPI進行進一步提速改進。)在早期的Nehalem處理器中，Intel預計使用20bit的鏈接位寬，大約能提供25.6GB/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。這個數(shù)字是Intel在上一季IDF中公布的。舉例來說，在X48芯片組中，F(xiàn)SB的速度為1600MHz，這是目前為止規(guī)格最高的FSB總線了。不過最初的QPI總線具備25.6GB/s的吞吐量，這個值相當于1600MHz FSB帶寬的2倍。
此外，QPI另一個亮點就是支持多條系統(tǒng)總線連接，Intel稱之為multi-FSB。系統(tǒng)總線將會被分成多條連接，并且頻率不再是單一固定的，也無須如以前那樣還要再經(jīng)過FSB進行連接。根據(jù)系統(tǒng)各個子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)吞吐量的需求，每條系統(tǒng)總線連接的速度也可不同，這種特性無疑要比AMD目前的Hypertransport總線更具彈性。
例如，針對服務器的Nehalem處理器將擁有至少4組QPI傳輸，可至少組成包括4枚處理器的4路高端服務器系統(tǒng)(也就是16枚運算內(nèi)核至少32線程并行運作)。而且在多處理器作業(yè)下，每顆處理器可以互相傳送資料，并不需經(jīng)過芯片組，從而大幅提升整體系統(tǒng)性能。隨著未來Nehalem架構的處理器集成內(nèi)存控制器、PCI-E 2.0圖形接口乃至圖形核心，QPI架構的優(yōu)勢將進一步發(fā)揮出來。
為了降低QPI總線的延遲，Intel打算在4路處理器以上的系統(tǒng)中使用一種叫做粘貼緩存的技術。它主要是倚靠更大容量的二級高速緩存來存儲南橋和北橋的數(shù)據(jù)，使處理器不必反復通過QPI總線來讀取南北橋信息。同時，為了更高提升數(shù)據(jù)處理效率，英特爾還將在處理器內(nèi)部集成內(nèi)存控制器(IMC)。QPI和IMC結合，可以讓Intel更輕松地擴展多路系統(tǒng)和高性能計算(HPC)應用，而Intel現(xiàn)有的處理器架構更關注于指令執(zhí)行引擎和緩存架構，以便在單線程應用中提高性能，導致雙路服務器平臺性能受限，也無法在對內(nèi)存帶寬需求甚高的HPC中發(fā)揮作用。對于第一代采用QPI總線的Nehalem Xeon來說，集成了3通道的DDR3內(nèi)存控制器，這樣在搭配DDR3 1066的情況下，每個處理器自己就能得到25.6GB/s的內(nèi)存帶寬，大概是現(xiàn)在Tigerton系統(tǒng)的5倍，并且這個帶寬數(shù)量隨著處理器插座的增長而增長，對于四插座系統(tǒng)，總的帶寬將增長到恐怖的102.4GB/s。強大的內(nèi)存性能將保證即使每個插座上邊采用8核心的處理器，內(nèi)存帶寬也不會成為性能發(fā)揮的瓶頸。需要說明的是在QPI中，對于四路系統(tǒng)來說，任何兩個處理器之間都可以直接通信，這樣，一個處理器可以很方便的訪問到其他處理器控制的內(nèi)存，這可以大大提升效率。另外，由于在QPI系統(tǒng)下不同處理器可以直接通信，同步緩存稱為很方便的事情，再也不用通過北橋的內(nèi)存讀寫來進行了。
結語：
隨著QPI的正式推出，英特爾主導的QPI及AMD的HT 兩大未來總線系統(tǒng)將會正面沖突。為了讓多核心的系統(tǒng)更高效的工作，我們相信今后的芯片組會更加復雜，多條系統(tǒng)總線連接才是今后系統(tǒng)總線發(fā)展的王道。需要說明的是，英特爾在季秋IDF是已經(jīng)在展示了可以工作的、首個采用QPI互聯(lián)架構的Nehalem平臺。我們有理由相信，QPI將沖破內(nèi)存性能帶來的樊籬，實現(xiàn)性能的新飛躍。
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