ИНФО/ТЕХНОЛОГИЯГиперпространственная связьИ снова об AMD HyperTransportПро шину HT мы уже когда-то писали в «Железе». С выпуском платформы AMD Spider, включающей всебя такие компоненты, как процессоры Phenom, чипсеты 7-й серии и видеокарты семейства RadeonHD 38xx, была анонсирована и новая версия шины HyperTransport 3.0. Рассмотрим для начала, что этовообще за шина, а уж потом пройдемся и по нововведениям.Автор: Александр ПафатновИсторияАрхитектура AthlonXP, неплохо показывавшаясебя в расчетах, имела одно очень слабоеместо – пропускная способность процессорнойшины. Ранее шина EV6 казалась весьма неплохой,но не выдержала гонок с шиной Netburst отIntel. Максимальная частота в 200 МГц не моглаудовлетворить запросы топовых процессоров.AMD приняла решение разрабатывать новую шину,LDT – Lightning Data Transport, до сих пор носящуютакое название в технических документах AMDи некоторых BIOS’ах, вводя не слишком опытныхюзеров в заблуждение. Технологией заинтересовалисьApple Computer, Broadcom, Cisco Systems,NVIDIA и Sun Microsystems. Они основали консорциумHyperTransport (http://www.hypertransport.org). На данный момент в консорциуме состоитболее 60 известнейших производителей, такихкак вышеупомянутые компании, а также HP, IBM,Cray, AMI, Transmeta, VIA, SiS, Dell, Alienware, TexasInstruments, XILINX, FUJITSU и другие.ТехнологияШина HyperTransport – это высокоскоростной интерфейстипа «точка-точка», обладающий малымизадержками и предназначенный для повышенияскорости соединения между встроенными узламив компьютерах, серверах, встроенных системах,сетевом и телекоммуникационном оборудовании.Основные плюсы – это предоставление большей,нежели у существующих решений, пропускной способности;малое время отклика и число требуемыхпроводников; поддержка совместимости с действующимишинами и возможность расширения для новыхсетевых шин; небольшое повышение производительностипериферии и прозрачность для ОС.096
Логотип HyperTransport 3.0Каждый процессор соединен с каждымШина HyperTransport совместима с такими шинами,как PCI, PCI-X, USB, FireWire, AGP 8x, InfiniBand,SPI, и Gigabit Ethernet. Начиная с версии HT 2.0, появиласьсовместимость с PCI Express, то есть PCI-Eможно теперь просто реализовать посредствоминтерфейса HT.ПрименениеШина HyperTransport изначально разрабатываласьв качестве универсальной высокоскоростной шины,поэтому в нее закладывались такие характеристики,чтобы стандарт был конкурентоспособными вкак можно большем количестве сфер применения.Высокоскоростная шина для связи процессора с устройствамиввода-вывода и другими процессорамив системе – одно из таких применений. Именно дляэтого AMD начинала разработки. Результат оправдаложидания – скорости шины в 3.2 ГБ/с хваталоболее чем. Причиной тому стал перенос северногомоста в процессор, и, как следствие, отдельнаяшина для памяти. Фактически шин было теперь две,одна – для памяти, главного потребителя пропускнойспособности, вторая – для всего остального.Стоит ли говорить, что из-за этого, несмотря нанеизменную пропускную способность (EV6 причастоте 200 МГц также имеет ПС в 3200 МБ/с),шина на скорость системы никак не влияла. Дажезаметное (до двух с лишним раз) снижение пропускнойспособности HT оказывало влияние менее 1%.Это весьма красноречиво показывает потенциалмасштабируемости.Шина HT все чаще применяется для связи мостов вчипсете. Поскольку NVIDIA является одним из членовконсорциума HT, то вполне логичным кажетсяшаг по внедрению HT в данном качестве – зачемразрабатывать свою шину, когда есть готовая? Ктому же это сильно облегчает создание плат дляпроцессоров AMD, поскольку нет нужды делать какую-либоконвертацию сигналов из одного форматав другой. Конечно, сама AMD также использует длясоединения мостов шину HyperTransport там, гденеобходимо использовать несколько чипов.Во второй версии скорость была увеличена ещебольше, а также добавлена поддержка PCI-E,что упростило вопрос выбора между шинами. Впроцессорах Opteron шина служит для связи процессоровмежду собой и реализации архитектурыNUMA – non-uniform memory architecture, неоднороднойархитектуры памяти. Речь идет о возможностичтения данных из чужой оперативной памяти.Например, когда один процессор хочет считатьданные, находящиеся в оперативной памяти второго,данные передаются по шине, соединяющейпроцессоры. Скорость эта немалая и составляетпримерно половину от скорости при работе со«своей» памятью. С помощью технологии HORUSinterconnect от компании Newisys эту концепциюудалось расширить до уровня, применяемого припостроении кластерных систем.Высокоскоростная экспансияСледующим применением являются устройства,соединяемые посредством HTX – HyperTransporteXpansion. Это разъем для соединения устройствпосредством шины HT, который может быть использовандля высокоскоростных устройств. КонцепцияAMD Torrenza, где процессоры могут соединятьсяКонцепция AMD Torrenza, где процессоры могутсоединяться как модули, может быть ярким примеромприменения HyperTransport.как модули, может быть ярким примером такогоприменения. Предполагалось, что система будетконфигурироваться под задачи гибко, и с помощьюразъема HTX можно либо снабдить конфиг графическимиядрами, либо процессорами для ускоренияспецифических расчетов (игровой физики илиXML-приложений, конфигурируемые FPGA-процессоры),либо высокоскоростными контроллерами(Infiniband, Ethernet маршрутизаторы). Максимальнаягибкость и универсальность достигаютсяза счет использования одной шины для самогобольшого спектра задач.Для передачи сигналов HyperTransport используетсяконнектор, механически совместимый с PCI-E.Согласно спецификации, он должен быть развернутна 180 градусов относительно обычных коннекторовPCI Express, исключая возможность ошибочнойустановки. Ширина шины HTX составляет 16 бит,но можно реализовать и 8 бит. Стандарт HTXдопускает следующие рабочие частоты – 200 МГц,400 МГц, 600 МГц и 800 МГц. С момента принятияспецификации прошло немало времени, потомуДвухпроцессорный модуль с использованием шины HyperTransportпри необходимости частота может быть увеличенавплоть до уровня используемой на печатных платах.Разъем HTX идентичен разъему PCI Express,которая работает на частотах 2.5 ГГц. Такойбольшой запас частоты позволяет также повыситьпомехоустойчивость при нынешних частотах.Максимальная передаваемая через разъем HTXмощность составляет 63 Вт, что несколько меньше75 Вт у PCI Express.HT vs. PCI ExpressIntel тем временем активно продвигает технологиюPCI Express, используя ее в качестве межхабовогоинтерфейса. На сайте HT консорциума можно найтиинтересный документ, касающийся сравненияэтих двух шин. Конечно, можно усомниться в егообъективности, но с другой стороны, компании, входящиев консорциум, активно используют PCI-E. Таже NVIDIA все свои дискретные карты выпускаетименно под PCI-E.Как подчеркивается в документе, HyperTransport –это единственная шина, которая может вставлятьзапросы на чтение в середину пакета данных097