什么是QPI總線

　　intel的全新架構(gòu)，Bloomfield將采用全新的LGA 1366 Socket，Package Size為42.5 x 45mm，散熱器設(shè)計(jì)雖然和LGA 775類(lèi)似，但Mounting Holes為80mm，相較LGA775的72mm2更大，因此散熱器不能另相兼容，VRM采用全新的11.1版本，最高TDP為130W 。

　　利用雙向串聯(lián)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，它可提供與FSB相近的Latency，可讓軟件及操作系統(tǒng)管理，并且針對(duì)部份Streams（Threading、ISOC、LT/VT）及out of order requests作出了優(yōu)化，單向最高速度暫 定為6.4GT/s，雙向最高速合共10.8GT/s，相比AMD采用的Hyper-Transport 3.0的速度更高。

　　Intel的QuickPath Interconnect技術(shù)縮寫(xiě)為QPI，譯為快速通道互聯(lián)。事實(shí)上它的官方名字叫做CSI，Common System Interface公共系統(tǒng)界面，用來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片之間的直接互聯(lián)，而不是在通過(guò)FSB連接到北橋，矛頭直指AMD的HT總線。無(wú)論是速度、帶寬、每個(gè)針腳的帶寬、功耗等一切規(guī)格都要超越HT總線。

　　QPI最大的改進(jìn)是采用單條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下，QPI的輸出傳輸能力非常驚人，在4.8至6.4GT/s之間。一個(gè)連接的每個(gè)方向的位寬可以是5、10、20bit。因此每一個(gè)方向的QPI全寬度鏈接可以提供12至16BG/s的帶寬，那么每一個(gè)QPI鏈接的帶寬為24至32GB/s。（不過(guò)，這仍是遜色于AMD的Hypertransport3---單條連接最大傳輸帶寬可以達(dá)到45GB/s，但我們相信未來(lái)英特爾仍會(huì)對(duì)QPI進(jìn)行進(jìn)一步提速改進(jìn)。）在早期的Nehalem處理器中，Intel預(yù)計(jì)使用20bit的鏈接位寬，大約能提供25.6GB/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。這個(gè)數(shù)字是Intel在上一季IDF中公布的。舉例來(lái)說(shuō)，在X48芯片組中，F(xiàn)SB的速度為1600MHz，這是目前為止規(guī)格最高的FSB總線了。不過(guò)最初的QPI總線具備25.6GB/s的吞吐量，這個(gè)值相當(dāng)于1600MHz FSB帶寬的2倍。

　　QPI技術(shù)特點(diǎn)——效率更高

　　此外，QPI另一個(gè)亮點(diǎn)就是支持多條系統(tǒng)總線連接，Intel稱(chēng)之為multi-FSB。系統(tǒng)總線將會(huì)被分成多條連接，并且頻率不再是單一固定的，也無(wú)須如以前那樣還要再經(jīng)過(guò)FSB進(jìn)行連接。根據(jù)系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量的需求，每條系統(tǒng)總線連接的速度也可不同，這種特性無(wú)疑要比AMD目前的Hypertransport總線更具彈性。

　　例如，針對(duì)服務(wù)器的Nehalem處理器將擁有至少4組QPI傳輸，可至少組成包括4枚處理器的4路高端服務(wù)器系統(tǒng)（也就是16枚運(yùn)算內(nèi)核至少32線程并行運(yùn)作）。而且在多處理器作業(yè)下，每顆處理器可以互相傳送資料，并不需經(jīng)過(guò)芯片組，從而大幅提升整體系統(tǒng)性能。隨著未來(lái)Nehalem架構(gòu)的處理器集成內(nèi)存控制器、PCI-E 2.0圖形接口乃至圖形核心，QPI架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步發(fā)揮出來(lái)。

　　為了降低QPI總線的延遲，Intel打算在4路處理器以上的系統(tǒng)中使用一種叫做粘貼緩存的技術(shù)。它主要是倚靠更大容量的二級(jí)高速緩存來(lái)存儲(chǔ)南橋和北橋的數(shù)據(jù)，使處理器不必反復(fù)通過(guò)QPI總線來(lái)讀取南北橋信息。同時(shí)，為了更高提升數(shù)據(jù)處理效率，英特爾還將在處理器內(nèi)部集成內(nèi)存控制器（IMC）。QPI和IMC結(jié)合，可以讓Intel更輕松地?cái)U(kuò)展多路系統(tǒng)和高性能計(jì)算（HPC）應(yīng)用，而Intel現(xiàn)有的處理器架構(gòu)更關(guān)注于指令執(zhí)行引擎和緩存架構(gòu)，以便在單線程應(yīng)用中提高性能，導(dǎo)致雙路服務(wù)器平臺(tái)性能受限，也無(wú)法在對(duì)內(nèi)存帶寬需求甚高的HPC中發(fā)揮作用。對(duì)于第一代采用QPI總線的Nehalem Xeon來(lái)說(shuō)，集成了3通道的DDR3內(nèi)存控制器，這樣在搭配DDR3 1066的情況下，每個(gè)處理器自己就能得到25.6GB/s的內(nèi)存帶寬，大概是現(xiàn)在Tigerton系統(tǒng)的5倍，并且這個(gè)帶寬數(shù)量隨著處理器插座的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，對(duì)于四插座系統(tǒng)，總的帶寬將增長(zhǎng)到恐怖的102.4GB/s。強(qiáng)大的內(nèi)存性能將保證即使每個(gè)插座上邊采用8核心的處理器，內(nèi)存帶寬也不會(huì)成為性能發(fā)揮的瓶頸。需要說(shuō)明的是在QPI中，對(duì)于四路系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，任何兩個(gè)處理器之間都可以直接通信，這樣，一個(gè)處理器可以很方便的訪問(wèn)到其他處理器控制的內(nèi)存，這可以大大提升效率。另外，由于在QPI系統(tǒng)下不同處理器可以直接通信，同步緩存稱(chēng)為很方便的事情，再也不用通過(guò)北橋的內(nèi)存讀寫(xiě)來(lái)進(jìn)行了。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　隨著QPI的正式推出，英特爾主導(dǎo)的QPI及AMD的HT 兩大未來(lái)總線系統(tǒng)將會(huì)正面沖突。為了讓多核心的系統(tǒng)更高效的工作，我們相信今后的芯片組會(huì)更加復(fù)雜，多條系統(tǒng)總線連接才是今后系統(tǒng)總線發(fā)展的王道。需要說(shuō)明的是，英特爾在季秋IDF是已經(jīng)在展示了可以工作的、首個(gè)采用QPI互聯(lián)架構(gòu)的Nehalem平臺(tái)。我們有理由相信，QPI將沖破內(nèi)存性能帶來(lái)的樊籬，實(shí)現(xiàn)性能的新飛躍。