qpi是什麼

qpi是什麼？

QPI ，又稱CSI，Common System Interface公共系統接口，是一種可以實現晶片間直接互聯的架構。

QPI 技術特性

QPI是一種基於套件傳輸的串列式高速點對點連接協議，採用差分訊號與專門的時脈傳輸。在延遲方面，QPI與 FSB幾乎相同，卻可以提升更高的存取頻寬。一組QPI具有20條資料傳輸線，以及發送（TX）和接收方（RX）的時脈訊號。

一個QPI資料包包含80位，需要兩個時脈週期或四次傳輸完成整個資料包的傳送（QPI的時脈訊號速率是傳輸速率的一半）。在每次傳輸的20bit數據中，有16bit是真實有效的數據，其餘四位用於循環冗餘校驗，以提高系統的可靠性。

由於QPI是雙向的，在發送的同時也可以接收另一端傳輸來的數據，這樣，每個QPI匯流排總頻寬=每秒傳輸次數（即QPI頻率）×每次傳輸的有效資料（即16bit/8=2Byte）×雙向。所以QPI頻率為4.8GT/s的總頻寬=4.8GT/s×2Byte×2=19.2GB/s，QPI頻率為6.4GT/s的總頻寬=6.4GT/s×2Byte×2=25.6GB/s 。 (bit-位，Byte-位元組，1Byte=8bit)效率更高

此外，QPI另一個亮點就是支援多條系統匯流排連接，Intel稱之為multi-FSB。系統匯流排將會被分成多條連接，且頻率不再是單一固定的，也無須如以前那樣還要再經過FSB進行連接。根據系統各子系統對資料吞吐量的需求，每條系統匯流排連接的速度也可不同，這種特性無疑比AMD的Hypertransport匯流排更具彈性。

qpi帶來什麼？

QPI(Quick Path Interconnect)——"快速通道互聯"，取代前端匯流排(FSB)的一種點對點連接技術，20位寬的QPI連接其頻寬可達驚人的每秒25.6GB，遠非FSB可比。 QPI最初能夠發放異彩的是支援多個處理器的伺服器平台，QPI可以用於多處理器之間的互聯。

1. QPI讓通訊更方便

QPI是在處理器中整合記憶體控制器的體系架構，主要用於處理器之間和系統元件之間的互聯通訊（諸如I/O）。他拋棄了沿用多年的的FSB，CPU可直接透過記憶體控制器存取記憶體資源，而不是以前繁雜的「前端匯流排——北橋——記憶體控制器」模式。並且，與AMD在主流的多核心處理器上採用的4HT3（4根傳輸線路，兩根用於資料發送，兩個用於資料接收）連接方式不同，英特爾採用了4 1 QPI互聯方式（4針對處理器，1針對I/O設計），這樣多處理器的每個處理器都能直接與物理內存相連，每個處理器之間也能彼此互聯來充分利用不同的內存，可以讓多處理器的等待時間變短（存取延遲可以下降50%以上），只用一個記憶體插槽就能實現與四路AMD皓龍處理器（AMD在伺服器領域的處理器，與intel至強同等產品定位）同等頻寬。

2. QPI、處理器間峰值頻寬可達96GB/s

在intel高階的安騰處理器系統中，QPI高速互聯方式使得CPU與CPU之間的峰值頻寬可達96GB/s，峰值記憶體頻寬可達34GB/s。這主要在於QPI採用了與PCI-E類似的點對點設計，包括一對線路，分別負責資料傳送和接收，每一條通路可傳送20bit資料。這意味著即便是最早的QPI標準，其傳輸速度也能達到6.4GT/s－總計頻寬可達25.6GB/s(為FSB 1600MHz的12.8GB/S的兩倍)。這樣的頻寬已可媲美AMD的匯流排解決方案，能滿足未來CPU與CPU、CPU與晶片的資料傳輸需求。

3. 多核心間互傳資料不用經過晶片組

QPI匯流排可實現多核心處理器內部的直接互聯，而無須像以前那樣還要再經過FSB進行連接。例如，針對伺服器的Nehalem架構的處理器擁有至少4組QPI傳輸，可至少組成包含4顆處理器的4路高階伺服器系統（也就是16顆運算核心至少32執行緒並行運作）。而且在多處理器作業下，每顆處理器可以互相傳送資料，並不需要經過晶片組，大幅提升整體系統效能。隨著未來Nehalem架構的處理器整合記憶體控制器、PCI-E 2.0圖形介面乃至圖形核心的出現，QPI架構的優勢可見進一步發揮。

4. QPI互聯架構本身俱有升級性

QPI採用串聯方式作為訊號號的傳送，採用了LVDS（低電壓差分訊號技術，主要用於高速數位訊號互聯，使訊號能以數百Mbps以上的速率傳輸）訊號技術，可確保在高頻率下仍能保持穩定。 QPI擁有更低的延遲及更好的架構，將包括整合的記憶體控制器以及系統組件間的通訊鏈路。

5. QPI匯流排架構具備可靠性與效能

可靠性、實用性和適用性特性為QPI的高可用性提供了保證。例如連結級循環冗餘碼驗證（CRC）。出現時鐘密碼故障時，時鐘能自動改路傳送到資料頻道。 QPI也具備熱插拔。深度改進的微架構、整合記憶體控制器設計以及QPI直接技術，讓Nehalem擁有更出色的執行效率，在單線程同頻率下，Nehalem擁有更出色的執行效率，在單線程同頻率條件下，Nehalem的運算能力在相同功耗下比現行的Penryn架構的效能可能提高30%。

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