HyperTransport _生活百科

文章插图
HyperTransport【HyperTransport】HyperTransport技术是一种高速、低延时、点对点的连线，旨在提高电脑、伺服器、嵌入式系统，以及网路和电信设备的积体电路之间的通信速度。它的速度比某些现有技术高出48倍。HyperTransport有助于减少系统之中的布线数量，从而能够减少系统瓶颈，让当前速度更快的微处理器能够更加有效地在高端多处理器系统中使用系统记忆体。
设计目的提供比现有技术高得多的频宽使用低延时回响和较少的引脚数在保持与传统电脑汇流排的兼容性的同时，可以扩展到新的SNA（系统网路架构）汇流排对作业系统保持透明，对周边设备驱动程式的影响极小HyperTransport技术由AMD和众多行业合作伙伴共同开发而成，由HyperTransport技术联盟（一家位于德克萨斯的非盈利性企业）管理和发放许可。如需查看关于HyperTransport的全部规格和更多信息。HyperTransport双向传输汇流排技术，相对于过去的PCI汇流排设计而言，Hyper Transport技术从根本上有了显着的提高。从单纯的数据比较来看，Hyper Transport在数据传输率上达到了惊人的12.8GB/s，这个数值相比Intel最新3GIO技术的最初理论传输率高出了很多(3GIO早期产品的频宽设计为2.5GB/s，远景规划为10GB/s) 。同PCI汇流排而言，HyperTransport的数据传输率高出了整整96倍以上HyperTransport最初是AMD在1999年提出的一种汇流排技术，随着AMD64位平台的发布和推广，HyperTransport套用越来越广泛，也越来越被人们所熟知。特色HyperTransport是一种为主机板上的积体电路互连而设计的端到端汇流排技术，它可以在记忆体控制器、磁碟控制器以及PCI汇流排控制器之间提供更高的数据传输频宽。HyperTransport採用类似DDR的工作方式，在400MHz工作频率下，相当于800MHz的传输频率。此外HyperTransport是在同一个汇流排中模拟出两个独立数据链进行点对点数据双向传输，因此理论上最大传输速率可以视为翻倍，具有4、8、16及32位频宽的高速序列连线功能。在400MHz下，双向4bit模式的汇流排频宽为0.8GB/sec，双向8bit模式的汇流排频宽为1.6GB/sec；800MHz下，双向8bit模式的汇流排频宽为3.2GB/sec，双向16bit模式的汇流排频宽为6.4GB/sec，双向32bit模式的汇流排频宽为12.8GB/sec 。以400MHz下，双向4bit模式为例，频宽计算方法为400MHz×2×2×4bit÷8=0.8GB/sec 。HyperTransport还有一大特色，就是当数据位宽并非32bit时，可以分批传输数据来达到与32bit相同的效果。例如16bit的数据就可以分两批传输，8bit的数据就可以分四批传输，这种数据分包传输的方法，给了HyperTransport在套用上更大的弹性空间。2004年2月，HyperTransport技术联盟(Hyper Transport Technology Consortium)又正式发布了HyperTransport 2.0规格，由于採用了Dual-data技术，使频率成功提升到了1.0GHz、1.2GHz和1.4GHz，数据传输频宽由每通道1.6Gb/sec提升到了2.0GB/sec、2.4Gb/sec和2.8GB/sec，最大频宽由原来的12.8Gb/sec提升到了22.4GB/sec 。2006年4月24日，从规格上来看，HyperTransport 3.0并不属于全新的汇流排技术，它只是在HyperTransport 2.0的基础之上做了最佳化，并加入了几项新技术。首先是性能更高，传输频宽更大。HyperTransport 3.0标準有1.8GHz、2.0GHz、2.4GHz和2.6GHz四种物理工作频率，并可支持32bit通道汇流排，在最高级的2.6GHz频率下，32位HyperTransport 3.0汇流排拥有20.8GB/sec的单向传输效能，若考虑双向传输，总频宽值将达到史无前例的41.6GB/sec 。即便在常规的16bit通道模式下，HyperTransport 3.0汇流排也将拥有20.8GB/sec的总频宽其次，从1.0到2.0，HyperTransport除了工作频率提升外，其他方面的规格变化并不大，但新发布的HyperTransport 3.0则并非仅仅是如此。HyperTransport 3.0是专为AMD的未来计算平台而设计，除了性能大幅度提升外，HyperTransport 3.0还带来许多革命性的新特性，如跨系统连线、汇流排的自适应配置、热拔插支持、更先进的电源动态管理机制，并且还支持HTX接口以及远程信号传输等等。当HyperTransport套用于记忆体控制器时，其实也就类似于传统的前端汇流排(FSB,Front Side Bus)，因此对于将HyperTransport技术用于记忆体控制器的CPU来说，其HyperTransport的频率也就相当于前端汇流排的频率。******************************************诞生Intel从82810晶片组开始，创造了自己的Hub Link技术来连线南北桥晶片，使得当时810晶片组成为最能发挥Ultra DMA66传输性能的晶片组。因为Intel的授权费用高昂，所以很多的台湾晶片组厂商为了不向Intel取得Hub Link (8bit，133Mhz，266MB/Sec)技术授权。为了弥补在性能上可能产生的劣势，晶片组厂商都开发自己的技术来解决这一问题。例如VIA开发了V-Link（32bit，66Mhz，266MB/Sec），SIS也开发了他们自己的DPI（Dedicated Pci to Ide bus，266MB/Sec）或者是最新的Multi-threaded IO Link（1.2GB/Sec）。AMD也同样针对自己的CPU设计有支持的晶片组，他们同样必须面对如何连线南北桥才能更好的发挥Ultra DMA 66/100的效能问题。AMD的技术绝对可以达到这个水平，但是AMD的目的是不想开发独自一家的晶片组技术，而是想制订出一种能适用于各种高速度晶片组之间的传输界面，这就是LDT (Lightning Data Transport)，2001年2月改名为HyperTransport 。发展HyperTransport的前身称为LDT，最早在99年的MicroProcessor Forum就提出了这个高速传输接口界面，当时是同"SiedgeHammer" CPU一同提出的。不过当时的LDT技术几乎就只能说纯粹是个想法而已，一直到2000年5月份的时候，才正式推出了它的1.0版，有了运行规格，但当时没有完成任何电气规格方面的设计，完善了电气规格方面的制定（1 。01C版本，需要通过AMD的授权才能正式获得。）在2000 WinHEC上，AMD再次将LDT技术搬上讲坛，据说当时有1500个厂商代表出席参加，整个会场爆满。然后开始有了HyperTransport的技术白皮书。之后的2000年6月Platform 2000技术会议上AMD再次将LDT技术，摆上桌面。人们一次次接触到这项新技术，越发感兴趣，加上优秀的性能，很大程度上促进了HyperTransport技术的发展。技术概要HyperTransport除了可以将晶片间数据的高速传输之外，它还具有"封包传输技术（Packet-Based）"、"双条单向数据流及点对点的数据连线方式"、"弹性数据频宽"等。使用HyperTransport自然是有它的道理的，它可以改善系统数据传输的瓶颈，可以为系统设计人员製造更高效能的系统设备提供基础，完完全全的加快整个系统性能运行效能，好处可以说是接踵而来。HyperTransport到底有多快呢？峰值可以达到6.4GB/Sec，就Hub Link、V-Link，DPI等技术来看，HyperTransport是他们的24倍，对于32bit、33.33Mhz的PCI相比，是PCI的48倍。看到这里我想你已经很明白我们为什幺要HyperTransport技术啦！那些设备可能要用到HyperTransport技术既然HyperTransport技术带来性能的提升如此之高，那幺那些系统会需要高速数据交流和高速晶片组呢？1、网路路由器2、网路交换机3、网路集线器4、伺服器5、工作站除了这些设备，本人觉得还不完善。在个人的设备和家庭设备上也完全可以使用。未来的手持通讯设备、家庭计算机网路设备等，都是HyperTransport技术可以完全发挥作用的地方。HyperTransport技术对于网路传输方面的性能提高网路设计简直就是为了自身伺服器能力的高效时代，所有的设备都需要高档。就连Intel方面的Pentium 4都自称"NetBurst"运算构架，特彆强调对于网路方面有性能的提高。同样在AMD方面也有HyperTransport的数据处理技术，也是同样大力宣传对网路系统可以带来非常之大的宣传。因为环境是这样，只有这样才能吸引人。HyperTransport对与网路方面的帮助，主要在于电脑系统同网路设备同时才用HyperTransport技术时，才可能得到非常高效的性能提高。其中包括WEB伺服器使用的HyperTransport、宽频网路数据设备的HyperTransport、TCP-IP交换机使用的HyperTransport、防火墙使用的HyperTransport、工作站使用的HyperTransport、列印系统使用的HyperTransport、桌面电脑使用的HyperTransport等等。所有的硬体系统都用上HyperTransport的技术，自然而然网路速度方面也会有一个飞越。技术合作HyperTransport不仅仅对电脑效能方面有帮助，在网路设备和通讯设备方面都有很高的性能提高。对于提出这一技术的AMD自身来说，至少有两个地方可以使用到HyperTransport： AMD的晶片组在过去的年代里南北桥晶片组以33bit、33MHz的PCI界面连线，但是随着UDMA 66/100的传输技术出现后，不足以应付这些资料的传输速度。HyperTransport出现后，完全可以取代PCI，而且足以应付PCI-X、66.66MHz PCI都游仞有余。AMD的多处理器架构从Athlon开始就可以支持多处理器运行的架构，但是AMD使用的EV6汇排流汇流排似乎难以应付大容量数据的处理，为了未来的K8或者更强大的处理器多颗并行使用的时候，如果使用HyperTransport接口来做数据资料的传输，你可以想像频宽所带来的性能提高。其他更多的厂商其实在其它系统上有100多家的厂商和AMD在共同研究、讨论和推广HyperTransport 。其中有代表性的为一下几家：Cisco路由器、交换机Sun 伺服器、工作站、Via 处理器、晶片组、显示晶片、其它晶片Sis晶片组、显示晶片、其它晶片Ali晶片组、其它晶片AMP 网路连线器和接外挂程式Broadcom 宽频网路控制晶片Phoenix BIOS、硬体底层程式Fujitsu PC个人机、雷射印表机、MO、硬碟TYAN主机板、PC个人机Nvidia晶片组、显示晶片、多媒体晶片Ati晶片组、显示晶片、多媒体晶片ALTERA 逻辑程控晶片HyperTransport的运行规格HyperTransport最吸引人的地方在那里，就是在于那6.4GB的高速传输速度。HyperTransport是由两条点对点的单向数据传输路径组成（一条为输入、一条为输出）。两条单向传输路径的数据频宽是可以根据数据量的大小而弹性改变，最低的有2bit，可以调节为4bit、8bit、16bit、32bit，HyperTransport的运行在400MHZ的时钟频率下，但是使用的是DDR SDRAM相同的双钟频触发技术，所以在400MHZ的额定频率下，其实是相当与工作在800MHZ的效能，正是如此每个数据的资料传输路径最高可以有800Mb/Sec 。如果这样来计算，当输入输出的资料输出路径都设定到最高的32bit时，然后以全速度400MHz DDR（相当于800MHZ）的时钟频率运行，这时数据最高的传输率就出现了---6.4GB/Sec 。但是当传输的数据路径的数据宽度降低为非32bit，那幺传输数据的速度也自然下降。不过HyperTransport还有一大特色就是当数据资料宽度为非32bit (4byte)时，可以分批传输数据来达到32bit相同的效果，比如说16bit的数据就分两批传输，在使用8bit数据时就分4批传送，这种分包传输数据的方法，给了HyperTransport更大的弹性空间，最小4byte，最大64byte 。对于资料快速传输带来了很大的形式上的改良，提高了系统数据处理性能。速度比较接口界面峰值资料传输速度PCI（32bit 33.33MHz） 132MB/Sec PCI（64bit 66.66MHz） 528MB/SecPCI-X 1GB/SecInifiBand 4GB/SecHyperTransport 6.4GB/SecHyperTransport的电气规格HyperTransport採用的是所谓的差动式数据传输，这于Ultra SCSI/2 LVD或者USB数据传输方式是相同的，既每个bit都是用两条传输线的电压之间的差异来传输数位讯号，当A线路的电压电位高于B线路时，看做"1"，反之为"0" 。高速数据传输的特点通常是要使用非常之低的运行电压，对于HyperTransport来说这点也是十分正确的。HyperTransport的运行电压为1.2V，电压可以接受的差异标準是正负5%（差异600mV），换句话说来说就是在1.26-1.14V之间都是可以接受正确逻辑传输信号，这是针对信息传送方面的定义，在数据接收方面则为200mV的电压差异。可见HyperTransport传输的偏差允许还是比较大的。同SCSI和IDE的规範相同，HyperTransport也需要在传输路径中要有终端电阻，但是只要100欧姆的电阻即可，大大减低了电阻的成本。而且在採用HyperTransport的主机板上，只要设计的线路不要超过24英寸，就能保证先前提到的800Mbit/Sec的数据传输率。取代领域AMD决定用HyperTransport用在自家的晶片组上来取代使用已久的PCI 。既然如此应该有超越PCI的地方，对此AMD做了专门的解释。我们都是知道HyperTransport是每一个数据有是有2个资料线路来传输数据的，也就是说每bit就拥有2条传输资料的线路，给出了各种信号的线路，大家自己相加一下就知道可以使用多少线路。当8bit的HyperTransport就有55条线路，与32bit 33.33MHz的PCI相比使用了更少的线路，可以8bit的HyperTransport确有1.6GB/Sec的数据传输能力，这就已经是PCI的12倍了。HyperTransport使用的线路比PCI要少很多，也就是说功耗方面会更节约。效能高又省电是取代PCI系统的最大吸引力所在。北桥依然使用EV6而和南桥和PCI等设备的连线完全採用效能高的HyperTransport现状除了可以使用在AMD的晶片组里和CPU上之外，还有那些厂商会採用HyperTransport？？我们打听的到讯息只有Nvidia準备使用在自己开发的南桥晶片上，如果可以配合上2001年2月AMD宣布突出的北桥晶片的HyperTransport技术，那样就可以一统原来PCI的天下，南北桥晶片完全具有全套高速的运行环境，那时真正的天下无敌，Hub Link、V-Link、DPI都被远远的甩在后面。Broadcom和SnadCraft也已经宣布会在自己的产品中加入HyperTransport技术，而ALTERA公司在2001年第一季度都已经推出了符合HyperTransport标準的FPGA的可程式逻辑晶片。这一切太喜人了！总结HyperTransport只是用在电路基板上的技术，所以不会以扩展卡的形式出现，所以根本不会影响到PCI-X、Inifiband（用于系统外接设备的高速传输接口技术），而且HyperTransport只会老老实实的存在于系统内部，也不太可能用在数据存储设备上，所以其它的行业没有必要为此技术的产生而在恐慌什幺。HyperTransport带来的性能提升是可以肯定的，因为HyperTransport还没有完全的完善起来，一但成熟以后，这项技术将会是开放式的，由此可见它未来的前景是多幺的光明。HyperTransport在未来的日子不但会给很多开发设计商带来新的开发资源，也为用户提供了更快速的产品。开放式技术的还有一个优点就是价格是不计算在成本之内，那时我们拿到的HyperTransport的产品都是低廉的。我们不得不讚叹这些无私的数字英雄们。