Технология HyperTransport

Андрей Петухов

Xakep Железо, номер #005, стр. 005-070-3

В минимальной возможной реализации шина HT может быть всего лишь 2-битной. При этом потребуется 24 вывода (8 - для данных, 4 - для тактовых сигналов, 4 - для линий управления, 2 - сигнальных, 4 - заземления, 1 - питания, 1 - сброса). А в конфигурации с 32 битной шиной придется использовать 197 выводов. Кстати, в РСI 2.1 используется «всего» 84 вывода, а в РСI-Х аж 150.

Длина шины HT может достигать 61 сантиметра (24 дюйма) при пропускной способности до 800 Мбит/с. При этом уровень сигнала составляет 1.2 В, а дифференциальное сопротивление 100 Ом. Способ передачи данных, на котором физически основывается HyperTransport, называется LVDS (Low Voltage Differential Signaling - низковольтные дифференциальные сигналы).

Тактовая частота соединений может быть от 200 до 1400 МГц в зависимости от требований.

Данные

Как уже упоминалось, в технологии HT используется пакетная передача данных. При этом пакет всегда кратен 32 битам, а максимальная длинна пакета равна 64 байтам (включая адреса, команды и данные). Поскольку шина является двунаправленной, каждое соединение состоит из субсоединения «передача» (Tx) и субсоединения «получение» (Rx). При этом оба работают асинхронно. Каждое соединение может быть шириной 2, 4, 8, 16, 32 или 64 разряда в каждом направлении.

А теперь допустим, что у нас имеется процессор, которому требуется высокоскоростное соединение, - мы используем два 32-разрядных соединения с частотой в 800 МГц, таким образом получая скорость 6.4 ГБ/с на прием и передачу (суммарная пропускная способность такой шины будет 12.8 ГБ/с). Если же нам не нужна такая скорость, можно использовать четырехразрядную шину с частотой 200 МГц. Такая шина обеспечит до 100 МБ/с на прием и столько же передачу. То есть спецификация предполагает возможность выбора частоты и шины при разработке устройства. При этом устройства с разной шириной шины могут подключаться к одной шине HyperTransport и свободно связываться между собой. Так, устройство с шиной в 32 разряда можно связать с 8-разрядным устройством, при этом пропускная способность будет обусловлена меньшей разрядностью шины.

Для тех устройств, которые требовательны к пропускной способности шины, в HT реализована технология виртуальных каналов - StreamThru. Эта технология гарантирует, что скоростные устройства получат быстрый доступ к оперативной памяти по зарезервированному каналу.

HT vs PCI Express

Как ты мог заметить, рядом с HyperTransport нигде не упоминается корпорация Intel. Дело все в том, что Intel продвигает свою технологию увеличения скорости шины периферийных устройств: PCI Express. Обе шины имеют несколько схожих черт: похожий механизм формирования запроса, похожие механизмы расстановки приоритетов, похожие возможности масштабирования.