1.2 Шина HyperTransport

Интерфейсы ПК

Высокоскоростной последовательный интерфейс HyperTransport предназначен для использования в качестве внутренней шины персонального компьютера, в том числе для соединения процессоров с прочими компонентами, то есть в качестве системной шины. Архитектура шины HyperTransport предусматривает различные уровни организации интерфейса: • на физическом уровне шина представлена линиями данных, управления, тактовыми, а также контроллерами и стандартными электрическими сигналами; • на уровне передачи данных определяется порядок инициализации и конфигурирования устройств, установления и прекращения сеанса связи, циклического контроля адекватности данных, выделения пакетов для передачи данных; • на уровне протокола определены команды для выделения виртуальных каналов связи, правила управления потоком данных; • на уровне транзакций команды протокола конкретизированы в управляющие сигналы, например чтения или записи; • на уровне сессии определены правила управления энергопотреблением и прочие команды общего характера. Развитие архитектуры многоядерных процессоров поддержано утверждением спецификации HyperTransport 2.0, рассчитанной на возросшие тактовые частоты и возможность сопряжения (mapping) с хостадаптерами для шины PCI Express. Согласно спецификациям, шина HyperTransport 2.0 может работать на тактовой частоте до 2 ГГц. Передача информации осуществляется на обоих фронтах тактового сигнала, то есть эффективная частота шины вдвое больше физической. Максимальная пропускная способность в обоих направлениях достигает 22,4 Гбайт/с, что с лихвой покрывает потребности многопроцессорных двухъядерньгх систем. По электрическим спецификациям шина HyperTransport 2.0 обратно совместима с первой версией

1.3 Шина чипсета

Интерфейсы ПК

Изначально для соединения северного и южного мостов набора микросхем системной логики использовались стандартные шины архитектуры ПК. До недавних пор в типовом НМСЛ мосты соединялись параллельной шиной PCI. Такое решение было приемлемо, пока клиенты южного моста были не слишком требовательны к пропускной способности шины. Действительно, пропускной способности интерфейса PCI было достаточно для обслуживания устройств ввода-вывода на портах COM, LPT, IrDA, PS/2, MIDI, накопителей IDE/ATAPI спецификации АТА-66/100 и карт расширения с шинами ISA или PCI. Однако с ростом производительности клиентов, подключенных к южному мосту, с появлением высокоскоростных интерфейсов ввода-вывода, возможности шины PCI перестали удовлетворять современным требованиям. Среди требовательных к ресурсам клиентов южного моста отметим следующие: • интерфейс Serial ATA (150 Мбайт/с на канал) или Serial ATA2 (300 Мбайт/с на канал); • интерфейс PCI Express (200 Мбайт/с на канал); • шина PCI (133 Мбайт/с); • интерфейс IDE (до 133 Мбайт/с); • шина Gigabit Ethernet (около 128 Мбайт/с); • интерфейс USB 2.0 (около 60 Мбайт/с); • интерфейс FireWire (около 50 Мбайт/с). Теоретически можно предположить одновременное обращение к ресурсам процессора и памяти (то есть к северному мосту) пары RAID-накопителей, устройства PCI Express и клиента локальной сети, что дает пиковый трафик около 1 Гбайт/с. Таким образом, мостовая шина должна обеспечить не меньшую пропускную способность. Исходя из этих требований, ведущие разработчики чипсетов применяют самые скоростные шины для связи мостов НМСЛ: • компания Intel в современных НМСЛ использует вариант последовательной шины PCI Express под названием Digital Media Interface с пропускной способностью до 2048 Мбайт/с; • компания nVidia использует последовательную шину HyperTransport в интегрированных НМСЛ для платформы AMD Athlon 64, ту же шину используют компании ATI и ULi в своих дискретных чипсетах (пропускная способность до 2048 Мбайт/с); • компания SiS предпочитает использовать шину MuTIOL с пропускной способностью 1066 Мбайт/с; • компания VIA до сих пор применяет параллельную шину V-Link с пропускной способностью 533 Мбайт/с. Таким образом, возможности межмостовой шины в различных вариантах различаются примерно в четыре раза. Очевидно, что при построении современной платформы следует ориентироваться на перспективные решения, то есть последовательные шины DMI или HyperTransport