Intel setzt auf Quick Path Interconnect

Abschied vom Hypertransport

13.05.2009
Von Thomas Steudten

Intel geht nun mit der "QuickPath" Architektur ebenfalls diesen Weg für die neuen Prozessoren der Nehalem Architektur "Core i7" und Xeon. Als Ablösung für den Front Side Bus und in Computern mit mehreren Hauptprozessoren setzt Intel aber auf eine proprietäre Lösung namens QuickPath Interconnect - kurz "QPI". Ein wichtiger Vorteil: Der Layoutaufwand reduziert sich bei QPI im Vergleich zum Front-Side-Bus. Da QPI quasi das Netzwerk aller Systemkomponenten bildet, wird dies bei Intel auch als "Common System Interface - CSI" bezeichnet.

Vorteile von QPI

QPI ist wie FSB eine Punkt-zu-Punkt Verbindung für den lokalen Nahbereich auf dem Board (Backplane) und bietet dem gegenüber die folgenden drei Vorteile: grössere Bandbreite, geringere Latenzzeit und die Tatsache, dass weniger Leitungen nötig sind.

Hypertransport und Quick Path Interconnect: Ein Leistungsvergleich

Was

Front Side Bus

Quick Path Interconnect

Hypertransport (V3.1)

Takt [MHz]

400

3200

3200

Transfers pro Takt

QDR

DDR

DDR

GT/s

1.6

6.4

6.4

Datenbreite [Byte]

8

2

4

Bandbreite [GB/s]

12.8

25.6

51.2

Im Vergleich zu QPI bildet der Hypertransport keine Punkt-zu-Punkt-Verbindung, sondern eine Ketten- oder Baumstruktur.QPI definiert dafür fünf Layer, genannt "Protokoll", "Transport", "Routing", "Link" und "Physical".

Der physikalische Layer definiert die elektrischen Eigenschaften für die Übertragung der Bits über die Leitungen. Pro Datenrichtung wird ein Leitungspaar mit einem sehr geringen Spannungspegel und differentieller Übertragung verwendet. Zwei dieser unidirektionalen Verbindungen bilden den Link von einem Device zum anderen, eine 1-Bit Lane oder auch Port genannt. QPI kann nun 20 dieser Lanes nutzen. Reduzierte Lanes mit halber oder viertel Breite sind möglich. Damit sind physikalische Übertragungen von 5,10 oder 20 Bit pro Zeiteinheit möglich. HT bedarf im Minimum 2-Bit Lanes, kommt aber auch auf ein Maximum von 32-Bit.

HT und QPI senden die Daten in Form von Datenpaketen, wobei HT noch "priorisierte Kontrollpakete" nutzt. Mittels Signalisierung können Kontrollpakete auch über einen voll ausgelasteten Datenkanal gesendet werden. Eine Fehlerkorrektur sichert QPI die Datenübertragung über den Link-Layer, dessen Pakete immer 80 Bit gross sind. Dabei werden die Korrekturinformationen in den Datenstrom gemischt. Dies ist einer der Gründe, warum trotz 20 Bit Lane, nur 16 Bit an Nutzdaten übermittelt werden können.