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通俗講解計算機總線,計算機的脊髓神經?

CPU是計算機的大腦,主闆芯片組是計算機的小腦。我們知道大腦小腦要通過脊髓神經控制軀體,計算機要通過什麼控制各個部件呢?

總線

是計算機各種功能部件之間傳送信息的公共通信幹線。總線是一種内部結構,它是CPU、内存、輸入、輸出設備傳遞信息的公用通道,主機的各個部件通過總線相連接,就像人的脊髓神經,将大腦的指令傳達給身體的各部分(計算機各部件),并反饋信息給大腦處理。

CPU通過總線與計算機各部件連接

計算機總線的發展經曆了幾個曆程:

前端總線(Frontside Bus)

早期的FSB總線

早期的FSB總線,典型特點上分南北橋芯片。後來随着技術的發展,FSB總線逐漸因為數據傳輸效率跟不上CPU而被淘汰。FSB是英特爾公司采用的技術,早期AMD公司也采用FSB總線。

AMD HT LINK

這是AMD在1999年K8處理器上首次提出的總線結構,也叫HyperTransport。HT總線具有超高傳輸速率。最早的1.0版本推出時間是2001年,它的雙向傳輸速率最大就達到了12.8GB/s,同時期的英特爾還在使用FSB總線,533MHz下隻有4.3GB/s的傳輸帶寬。

HT總線有多個版本,最後的HT3.1總線發布于2008年,最大帶寬為51.2GB/s。這個數據速率即便放到今天也是很可怕的。而HT總線同樣不僅僅用于和内存通信,AMD的多路CPU之間也在使用,而思科更是把HT總線丢到了路由器和交換機上,大大提升了交換機的多路傳輸性能,而AMD也是最早把内存控制器集成在CPU内的廠家。

英特爾的QPI-Mesh

目睹AMD HT LINK超高的數據傳輸效率之後,英特爾拿出了QPI總線,特征是把北橋搬到了CPU内部,并且開始多核-内存之間點對點通信,外面的南橋改成DMI總線控制低速設備。QPI總線在牙膏廠的不斷改進中一直沿用,UPI-Mesh總線的設計思想一直在精研14nm的道路上打轉。

AMD從不等人的IF總線

AMD在Zen上使用了Infinity Fabric總線,不對外開放,不兼容HT LINK,收取專利費。Zen3又對CXX核心進行了改進,也許IF總線也處在進化的邊緣。

總而言之,想要速度快,計算機總線這個脊髓神經要粗壯、速率高。

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