QPIとは何ですか

#qpi とは何ですか?

QPI は、CSI (Common System Interface) とも呼ばれ、チップ間の直接相互接続を実現できるアーキテクチャです。

QPI の技術的特徴

QPI は、パケット伝送に基づくシリアル高速ポイントツーポイント接続プロトコルであり、差動信号と伝送用の専用クロックを使用します。レイテンシーの点では、QPI は FSB とほぼ同じですが、より高いアクセス帯域幅を向上させることができます。 QPI のセットには 20 本のデータ伝送ラインと、送信機 (TX) と受信機 (RX) のクロック信号があります。

QPI データ パケットには 80 ビットが含まれており、データ パケット全体の送信を完了するには 2 クロック サイクルまたは 4 回の送信が必要です (QPI のクロック信号レートは送信レートの半分です)。毎回送信される 20 ビットのデータのうち、16 ビットは実際の有効なデータであり、残りの 4 ビットはシステムの信頼性を向上させるための巡回冗長検査に使用されます。

QPI は双方向であるため、送信中に相手から送信されたデータを受信することもできます。このようにして、各 QPI バスの合計帯域幅 = 1 秒あたりの送信数 (つまり、QPI 周波数) ×各送信データの有効数（つまり、16bit/8=2Byte）×双方向。したがって、QPI 周波数の合計帯域幅 4.8GT/s = 4.8GT/s × 2Byte × 2 = 19.2GB/s、QPI 周波数の合計帯域幅 6.4GT/s = 6.4GT/s × 2Byte × 2 = 25.6GB /s 。 (ビット-ビット、バイト-バイト、1Byte=8bit) の方が効率的です。

さらに、QPI のもう 1 つのハイライトは、Intel がマルチ FSB と呼ぶ複数のシステム バス接続をサポートしていることです。システムバスは複数の接続に分割され、周波​​数は単一固定ではなくなり、これまでのようにFSBを介して接続する必要はなくなります。システムの各サブシステムのデータ スループット要件に応じて、各システム バス接続の速度も異なる可能性があり、この機能は間違いなく AMD の Hypertransport バスよりも柔軟です。

qpi は何をもたらしますか?

QPI (Quick Path Interconnect) - 「Quick Path Interconnect」、フロント サイド バス (FSB) に代わるポイントツーポイント接続テクノロジ。20 ビット幅の QPI 接続の帯域幅FSB とは比べものにならない、1 秒あたり 25.6GB という驚異的な速度に達する可能性があります。 QPI が最初に威力を発揮するのは、複数のプロセッサをサポートするサーバー プラットフォームであり、QPI は複数のプロセッサ間の相互接続に使用できます。

1. QPI で通信がより便利になります

QPI はプロセッサにメモリ コントローラーを統合したアーキテクチャで、主にプロセッサとシステム コンポーネント (I/O など) 間の相互接続通信に使用されます。 ）。彼は長年使用されてきたFSBを放棄し、CPUは以前の複雑な「フロントサイドバス-ノースブリッジ-メモリコントローラ」モードの代わりに、メモリコントローラを介してメモリリソースに直接アクセスできるようになりました。さらに、AMD が主流のマルチコア プロセッサで使用している 4HT3 (4 つの伝送ライン、データ送信用に 2 つ、データ受信用に 2 つ) 接続方式とは異なり、Intel は 4 1 QPI 相互接続方式 (処理プロセッサ用に 4 つ、I 用に設計された 1 つ) を使用しています。 /O) により、マルチプロセッサの各プロセッサを物理メモリに直接接続でき、また各プロセッサを相互接続して異なるメモリを活用できるため、マルチプロセッサの待ち時間が短縮されます (アクセス遅延を50%以上削減可能）、4ウェイAMD Opteronプロセッサ（AMDのサーバー分野におけるプロセッサ、Intel Xeonと同等の位置づけの製品）と同じ帯域幅を1つのメモリスロットだけで実現できます。

2. QPI、プロセッサ間のピーク帯域幅は 96GB/s に達します

Intel のハイエンド Itanium プロセッサ システムでは、QPI 高速相互接続方式により、CPU 間のピーク帯域幅を実現できます。最大メモリ帯域幅は 96GB/s に達し、ピーク メモリ帯域幅は 34GB/s に達することがあります。これは主に、QPI が PCI-E と同様のポイントツーポイント設計を採用しており、それぞれデータの送信と受信を担当する 1 対の回線を備えており、各チャネルで 20 ビットのデータを送信できます。これは、最も初期の QPI 標準でも 6.4GT/s の伝送速度、つまり 25.6GB/s の総帯域幅 (FSB 1600MHz の 12.8GB/s の 2 倍) を達成できることを意味します。この種の帯域幅は AMD のバス ソリューションに匹敵し、将来的には CPU と CPU、CPU とチップ間のデータ伝送要件を満たすことができます。

3. マルチコアのデータ送信はチップセットを経由する必要はありません

QPI バスは、FSB を介して接続する必要がなく、マルチコア プロセッサ内で直接相互接続を実現できます。前に。たとえば、サーバー用の Nehalem アーキテクチャ プロセッサには少なくとも 4 セットの QPI 送信があり、4 つのプロセッサ (つまり、16 個のコンピューティング コアと少なくとも 32 個のスレッドが並列動作する) を含む少なくとも 4 ウェイ ハイエンド サーバー システムを形成できます。 ）。さらに、マルチプロセッサ動作では、各プロセッサがチップセットを経由せずに相互にデータを送信できるため、システム全体のパフォーマンスが大幅に向上します。統合メモリ コントローラー、PCI-E 2.0 グラフィックス インターフェイス、さらにはグラフィックス コアを備えた将来の Nehalem アーキテクチャー プロセッサーの出現により、QPI アーキテクチャーの利点がさらに解き放たれることになります。

4. QPI 相互接続アーキテクチャ自体はアップグレード可能です

QPI は信号伝送に直列接続を使用し、主に高速デジタル信号に使用される LVDS (低電圧差動信号技術) を採用しています。信号を相互接続して (数百 Mbps 以上の速度で送信できる) 信号技術を使用し、高周波数での安定性を確保します。 QPI はレイテンシーが低く、統合されたメモリ コントローラーとシステム コンポーネント間の通信リンクを含む優れたアーキテクチャを備えています。

5. QPI バス アーキテクチャは信頼性とパフォーマンスを備えています

信頼性、実用性、および適用性の機能により、QPI の高可用性が保証されます。リンクレベルの巡回冗長コード検証 (CRC) など。クロックのパスワード障害が発生した場合、クロックは自動的にデータ チャネルに再ルーティングされます。 QPI にはホットスワップ機能もあります。大幅に改善されたマイクロ アーキテクチャ、統合されたメモリ コントローラー設計、QPI ダイレクト テクノロジにより、Nehalem の実行効率が向上します。シングル スレッドおよび同じ周波数の条件下では、Nehalem はさらに優れた実行効率を実現します。同じ周波数の Nehalem では、同じ消費電力で現在の Penryn アーキテクチャよりも計算能力が 30% 効率的になる可能性があります。

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