用汇流排接线的缺点 内部汇流排详细资料大全

内部汇流排详细资料大全  

内部汇流排是一种内部结构，是cpu、记忆体、输入、输出设备传递信息的公用通道。

基本介绍

中文名：内部汇流排外文名：Internal Bus学科：电子技术领域：工程技术 定义,内部汇流排技术,内部汇流排发展,

定义

内部汇流排，将处理器的所有结构单元内部相连。它的宽度可以是8、16、32、64或128位。 如在CPU内部，暂存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的汇流排称为片内汇流排(即晶片内部的汇流排)。

内部汇流排技术

比较流行的几种内部汇流排技术： 1、I2C汇流排 I2C（Inter-IC）汇流排1982年由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型汇流排标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。在主从通信中，可以有多个I2C汇流排器件同时接到I2C汇流排上，通过地址来识别通信对象。 2、SPI汇流排 串列外围设备接口SPI（serial peripheral interface）汇流排技术是Motorola公司推出的一种同步串列接口。Motorola公司生产的绝大多数MCU（微控制器）都配有SPI硬体接口，如68系列MCU。SPI汇流排是一种三线同步汇流排，因其硬体功能很强，所以，与SPI有关的软体就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 3、SCI汇流排 串列通信接口SCI（serial communication interface）也是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。

内部汇流排发展

外频与FSB 汇流排（Front Side Bus） 外频和前端汇流排是两个不同的概念，之所以大家会混淆不清，就是因为在古老的Pentium年代，二者的频率值往往是相同的。 外频指的是CPU外部的时钟频率，CPU主频=外频X倍频。在Pentium时代，CPU的外频一般是60/66MHz，从Pentium II 350开始，CPU外频提高到100MHz。 而前端汇流排的速度指的是CPU和北桥晶片间汇流排的速度，表示了CPU和外界数据传输的速度。 之所以前端汇流排与外频这两个概念容易混淆，主要的原因是在以前的很长一段时间里（主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时），前端汇流排频率与外频是相同的，因此往往直接称前端汇流排为外频，最终造成这样的误会。 随着计算机技术的发展，人们发现前端汇流排频率需要高于外频，因此产生了DDR（Double Date Rate）技术和QDR（Quad Date Rate）技术，使得前端汇流排的频率成为外频的2倍（AMD的K7处理器）、4倍（Intel的奔腾处理酷睿处理器），从此之后前端汇流排和外频的区别才开始被人们重视起来。 “前端汇流排FSB”这个名称是由AMD 在推出K7 CPU时提出的概念，前端汇流排的速度指的是数据传输的速度，由于数据传输最大频宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率，即数据频宽=（汇流排频率X数据位宽）÷8。 PC机上所能达到的前端汇流排频率有266MHz（AMD ）、333MHz（AMD & Intel ）、400MHz（AMD & Intel ）、533MHz（Intel ）、800MHz（Intel ）、1066MHz（Intel ）、1333MHz（Intel ）、1600MHz（Intel ）等几种，Intel 最新的至尊版处理器QX9770采用了1600MHz的前端汇流排，最大频宽为：1600×64÷8=12.8G/s。 前端汇流排频率越大，代表着CPU与北桥之间的数据传输量越大，更能充分发挥出CPU的功能。相反，较低的前端汇流排将无法供给足够的数据给CPU，这样就限制了CPU性能得发挥，成为系统瓶颈。 HT汇流排（Hyper Transport） 从AMD 的K8处理其开始，AMD 和Intel 两家内部汇流排发展开始分道扬镳，Intel 继续沿用FSB的酷睿2CPU，而AMD 则开发出了HT汇流排（Hyper Transport）对抗Intel 。 HT汇流排是AMD 为K8平台专门设计的高速串列汇流排，它的发展历史可回溯到1999年，原名为“LDT汇流排”（Lightning Data Transport，闪电数据传输）。2001年7月，这项技术正式推出，AMD 同时将它更名为Hyper Transport。随后，Broadcom、Cisco、Sun、NVIDIA、ALi、ATI、Apple、Transmete等许多企业均决定采用这项新型汇流排技术，而AMD 也借此组建Hyper Transport开放联盟，从而将Hyper Transport推向产业界。 第一代：HT的工作频率在200MHz―800MHz范围，双向16位模式下，最大频宽可以达到6.4GB/s。 第二代：2004年2月，Hyper Transport技术联盟又正式发布了HT2.0规格，由于采用了Dual-data技术，使频率成功提升到了1.0GHz、1.2GHz和1.4GHz，双向16bit模式的汇流排频宽提升到了8.0GB/s、9.6GB/s和11.2GB/s。 第三代：2007年11月19日，AMD 正式发布了HT3.0 汇流排规范，提供了1.8GHz、2.0GHz、2.4GHz、2.6GHz几种频率，最高可以支持32通道。32位通道下，双向频宽最高可以达到41.6GB/s。 QPI汇流排 由于AMD 的HT3.0提供的最大频宽远远超过Intel 1600 FSB的频宽，为了对抗HT 3.0，Intel 另辟蹊径，提出了QPI汇流排。 我们前面计算过，1600FSB能够提供12.8G/s的频宽，但是如此高的频宽也仅仅只能满足DDR2 800双通道的记忆体的频宽要求（800 X 64 X 2 / 8=12.8G/s），如果此时搭配1066甚至更高的1333记忆体的话，FSB需要提高到更高的频率，且不说还有PCI汇流排、PCI-E汇流排、USB、SATA等多种设备也要占据一定的频宽。而在当前制作工艺和框架下，提升频率变的难上加难，即便有些玩家将FSB提高到了2400，带来的发热量也是十分恐怖的。 随着处理器核心性能的提高，以及核心数量的急剧增长，FSB正在日益成为瓶颈，必须加以解决。Intel 要想在多核心时代处于不败之地，首要问题就是顺利解决系统资源的分配难题、充分发挥多核心的优势，这就是英特尔推出QPI汇流排技术的最终目的。 QPI最大的改进是提供了惊人的输出传输能力，在4.8至6.4GT/s之间。一个连线的每个方向的位宽可以是5、10、20bit。因此每一个方向的QPI全宽度连结可以提供12至16BG/s的频宽，那么每一个QPI连结的频宽为24至32GB/s，相当于1600FSB的2-3倍，基本和HT 3.0频宽持平。 此外，QPI另一个亮点就是支持多条系统汇流排连线，Intel 称之为multi-FSB。系统汇流排将会被分成多条连线，并且频率不再是单一固定的，也无须如以前那样还要再经过FSB进行连线。 QPI汇流排相对于FSB的革命意义是重大的，带来了PC机制造结构上的革新，抛弃了以往北桥南桥的概念。