星期日, 11月 18, 2007

[PC Shopper十二月的遺珠之憾]處理器「豆知識」:什麼是CSI/QPI?

CSI堪稱是Intel有史以來最重要的系統架構變革,不但讓Intel終於擁有對抗AMD DirectConnect的武器,更讓長達數年的「悲願」美夢成真:IA-64與x86平台就此融為一體,啟動Intel發動「Itanium大侵攻」的戰爭機器。

問:什麼是CSI?

答:CSI全名是「Common System Interface」,是Intel研擬已久、用來取代系統前端匯流排(FSB)的全新系統連結架構。不過,Intel有鑑於「整體系統架構的效率有賴於所有的環節,包含記憶體控制器」等行銷策略考量,所以不再使用CSI一詞,正名為「QuickPath」,而修改如下:

整體系統架構→Intel QuickPath architecture

CSI→Intel QuickPath interconnect

記憶體控制器→Intel QuickPath memory controller

相關技術的汎用稱呼→Intel QuickPath technology

當然,相信CSI這行之有年的名詞,還會存活很長的一段時間,而QuickPath「染指」的領域,也會越來越多。

問:那CSI技術有哪些重要特色?

答:CSI基本上是一個序列化(Serial)的高速差動式(Differential)傳輸點對點連結,傳輸端(TX)與接收端(RX)各自20位元寬(邏輯上包含16位元資料傳輸、2位元標定通訊協定,與CRC偵錯的2位元)。此外,一對CSI連結除了20×2×2 = 80條資料線外,兩個傳輸方向各自需兩條前饋時脈控制線,所以總計84條。基本上,Intel在設計CSI時,花了不少功夫考量到佈線的成本與便利性。

CSI的最高資料傳輸時脈為4.8或6.4GHz,實際運作時脈只有其一半,這樣的一對連結大約可提供24至32GB/s的理論頻寬,遠勝過老舊的FSB。

問:[大哉問]Intel的CSI和AMD採用的HyperTransport有什麼不同?

答:(省略幾萬字)CSI完全是從連結多處理器的角度思考,所以其通訊協定直接整合原生的快取資料一致性(Cache Coherence)、記憶體預先擷取機制及虛擬通道等技術,但屬於業界公開標準的HyperTransport則是I/O需求導向,所以AMD才自行擴充其規格,推出ccHT(cc就是Cache Coherence的意思)。

最明顯的例子是,Intel仍以PCI Express當I/O主力,而AMD K8平台卻能讓採用HyperTransport外接介面HTX的板卡直接連接處理器,降低傳輸延遲。

這兩者之間彼此有好有壞,CSI適用多處理器環境,應享有效能優勢,而HyperTransport則讓AMD的平台擴充彈性享有其他第三協力廠商的支援。至於快取資料一致性的部份,Intel CSI的MESIF與AMD ccHT的MOESI,雙方也是各有勝負,實際的表現,就讓時間來證明。

問:作者如此語焉不詳,哪裡可以看到最完整的資料?

答:目前Real World Technology的David Kanter博士有一篇非常好的文章徹底分析CSI的架構,網址如下:

http://www.realworldtech.com/page.cfm?ArticleID=RWT082807020032

該講的,這篇都講了,強烈建議有興趣的讀者讀完這篇文章,或著去Intel的IDF網站「探險」,相信一定會有很好的收穫。

2 則留言:

Unknown 提到...

請問 這些圖是怎麼畫出來的呀? 我最近也想畫出像甘特圖一樣的東西, 或是可以輸入時間的plan的直線圖. 你的資料超完整的^^

molesterwaterball 提到...

PowerPoint萬歲~