fsb 前端总线 amd k8(2004年) 架构已采用 ht, intel i3/i5/i7 采用 qpi(2009)
果然落伍5年!
一台计较机,不管是桌面体系、笔记本电脑照样供职器,都有几个关键部分:CPU、内存、和其他外部配置(如显卡、硬盘和
网卡等等)。CPU是计较机的大脑,它认真运行轨范指令,而轨范指令和其数据放在内存里,计较机经由过程外部配置获取数据和
输出数据。
计较机这几个组成部分之间又是经由过程什么来通信呢?传统的计较机机关,如Intel的飞跃三、飞跃四、迅驰、赛扬以及AMD的K7
(如独龙)都是基于共享总线机关(下面简称FSB-SHARED FRONT SIDE BUS)。以AMD64(如速龙64、闪龙64、炫龙、皓龙)
为代表的第八代CPU则去除了FSB,接纳了各部分之间直连纵贯的机关。下面我将简朴地先容这两种机关的区别。
什么是共享总线(FSB)呢?顾名思义,那便是悉数配置的共享一条数据通道。悉数的配置都连在这条总线上,当一个设
备必要向另一配置传送数据的时辰,它先听是否有人在用这条总线,要是有其他配置在用(忙音),就先岑寂守候。要是没有
,它就发出一个旌旗灯号,提出占用总线的恳求,要是恳求被核准,数据传输就可以起头了。总线不能举办双工的数据传输,是以
这种传输是单向的。
举例声名,要是CPU必要从内存里获取它必要实行的下一步指令,那它就在总线上发出读取内存的旌旗灯号,认真内存解决的
内存节制器也一向在总线上监听悉数旌旗灯号(不管有关无关),收到与本身有关的旌旗灯号,内存节制器就去内存条里掏出相干数据
,再经由过程总线发给CPU。在这个时期内,CPU什么也不能做,只能守候。假若在这个时辰,网卡收到一个数据包(有人用QQ发信
息了),要传给CPU,但总线正在使用中,它会听到一个美好的声音说:“对不起,线路正忙,请您稍后再试”。固然,总线
是很快的,INTEL奔四的总线频率达800兆赫,理论传输速率是每秒 64亿个字节,迅驰的总线频率为400MHZ到533MHZ,也不低
。我们网卡上的QQ搭档不用漫长的守候就轮到了。
从上可见,所谓前端总线(FSB),着实很大略,就比如几家人经由过程共享一条电话线来相互通信一样。人人都一向拿着电
话侧耳凝听,听有没有人在用电话,要是没有,要通话的人就对着发话器喊一嗓子;“我找某某”,要是解决电话线的人(MCH
)说:“好,起头”,那么这两人之间就可以起头通话了。通话时,固然不能两个人私家同时开讲,而是你一句我一句,你来我往
,不亦乐乎。
这个通信体系的特点很较着,大略!低廉!(平常无线对讲机也是这个事理,以太网HUB也是近似)
可是题目也很较着,要是人人都有大量的衷肠要倾诉,很快带宽就不够了。
跟着CPU速率的接续进步和其他配置,如显卡(此刻双显卡已经成潮流了)、网卡(千兆网)、硬盘(SATA II, RAID)
等数据量的接续进步,这个机关的缺陷就越来越较着了。一个频率3GHZ的CPU挂在一个800MHZ总线上跟其他配置争抢总线带宽
,就彷佛一头大象经由过程一个可乐吸管呼吸一样,跑起来难免上气不接下气。出格是在多CPU的供职器上,几个CPU一路争抢这条
总线,更是主要大脑缺氧。
在多CPU供职器上,这个总线的瓶颈题目更为主要。由于总线上每多一个配置就多一个监听者,而监听会给总线带来噪音
和滋扰,导致总线旌旗灯号不清亮、频率提不上去。好比在INTEL的双路XEON DP系列,总线频率达800MHZ,可是多路的XEON MP,
总线就只有667MHZ。原本多了CPU,要加大总线带宽才对,后果反而淘汰。这就像一头大象用一根可乐吸管呼吸尚可屈身维持
,四头大象却共用一根更细的咖啡吸管呼吸,我们可怜的大象们险些要一发千钧了。大象越强健(CPU越快),这个题目就越
主要。
题目怎么办理?聪明的读者一定想到了,在每家人之间装上双工专线不就行了?
对!这便是所谓第八代CPU的机关。这一机关把CPU和内存,CPU和外部配置,CPU和CPU之间相互用每秒传输80亿字节的专
线毗邻起来。在这个机关里,老失大牙的总线、几十年陪我们风雨兼程的FSB光荣退居二线,行将走入历史教科书。要是说FSB
的计划思惟跟不上期间的措施、限定了计较团体机能的生长,第八代机关就让机能的进步得到相识放,使我们在频率险些已经
封顶的情形下能够经由过程多CPU、多核心等方法接连进步效用,餍足伟大度、强度接续增进的应用软件的必要,把茸鞴培的计较文
明接连推向新的高度。
从上可见,AMD64机关不仅是引入了64位计较,同样、乃至更为紧张的,它办理了计较机体系机能的瓶颈题目。在AMD64结
构中,内存节制器被嵌入在CPU内部,CPU的一级高速缓存与内存直接相连,而不是象传统的总线机关那样,经由过程二级缓存与计
算机上的北桥芯片组(CHIPSET)相连。这一刷新大大收缩了CPU获取指令和数据的耽误,光这一项就使AMD单CPU机能进步了20
%。在输入输出方面,CPU经由过程另一条高速的80亿字节每秒的超传输毗邻(HYPERTRANSPORT)与外部配置,如显卡、硬盘、网
卡之类相连。并且这个毗邻是双向的,上下两个方向可以同时转达数据。CPU与CPU之间则经由过程其它的最多可达3条的CACHE
COHERENT HYPERTRANSPORT(cHTT)毗邻纵贯。cHTT使8个OPTERON皓龙措置赏罚赏罚器能够不借助其他芯片直接组成8路的对称多措置赏罚赏罚机
体系,八仙过海、各显术数。AMD的Athlon64和SEMPRON64也都具有第8代机关,实际上是OPTERON供职芯片的简装本。
AMD64从一路头便是计划成支撑多核心计心情关。在AMD64的双核心计心情关中,同一个CPU里的两个核心是经由过程一个CPU内部的交流
机连在一路。而在INTEL的双核心计心情关里,同一个CPU里的两个核心之间的通信必要跑到表面的总线上举办。以上面几家人通信
的类比为例,原本自家人通话直接启齿说就行了,却也都拿着个电话,占了共享的带宽。
业界专家,如企业计较龙头老迈SUN MICROSYSTEM公司的首创人之一,星系(GALAXY)系列供职器的天才计划者ANDY
BECHTOLSHEIM指出,INTEL的机关缺陷使它与AMD之间存在5年的妙技差距。从今朝INTEL的产品蓝图看,它至少到2007岁尾也没
有与AMD64相抗衡的机关泛起。
AMD不但在CPU机关计划上取得了重大的成就,在出产工艺上也突飞猛进。它使用了业界最前进先辈、最伟大、造价高昂的
DSLSSOI(Dual Stress Linear Strained Silicon On Insulator)半导体妙技,使其芯片的功耗大大低于竞争对手,这些工
艺使其双核心的OPTERON供职器芯片功耗低到55瓦,相比之下,INTEL使用低廉的SS(STRAINED SILICON)工艺出产的单核奔四
最高功耗达151瓦。低功耗CPU不但能节约能源,更能够低落计较机的事项温度,延迟计较机其他部件的使用寿命。跟着其
FAB36工厂投入出产,AMD的产量将增进两倍,这将使泛博计较机用户进入高机能64位计较的步调大大加快。
AMD的立异精神值得我们奖饰也值得每一个高科技企业小心。