HT总线浅说

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写在前面
现如今,如果您要认识、选择CPU,绝对避不开HT总线这个名词。

本文力图通俗地说说HT总线。

因为要尽量避免那些艰涩难懂的专业术语,所以难免有不严谨、不到位、不科学、不专业等不足。

但对于非专业人士来说,能够简单了解HT总线是个啥足以。

大部分内容都是从网络文章中整理所得。

纯属个人理解,绝非权威观点。

HT总线浅说
HT总线,全称Hyper Transpor(超传输)。

它是点对点、低延时、高速可扩展、串行总线。

原名为“LDT总线”(Lightning Data Transport,闪电数据传输)。

AMD 后来将它更名为Hyper Transport。

不再是前端总线
其实“前端总线”这个概念也是AMD提出的。

在从前。

AMD也是使用前端总线这项技术的,那时,如果要认识、选择AMD的CPU,一定要了解前端总线这个参数的。

但是,从AMD 的K8 CPU开始,AMD和Intel 两家在电脑内部总线发展上开始分道扬镳。

Intel 继续沿用并发展FSB(前端总线)技术。

AMD则大量使用并发展HT总线。

我们知道,在前端总线架构下,CPU与外界设备(例如:内存、显卡等)的连接和数据交换,都要通过主板上的北桥芯片。

CPU与北桥芯片的连接线被称为前端总线(FSB)。

它是CPU与外界联系的唯一通道。

HT总线架构使CPU与外界的连接不再只有一条通道。

比如:为了解决CPU与内存进行数据交换时延迟较大的弊端,AMD把原有的北桥芯片一分为二,将原来位于北桥芯片中的内存控制器集成到CPU中。

结果是,内存和新的北桥芯片(不带内存控制器)不再使用同一条通道(总线)与CPU连接,而是使用各自专用的HT总线。

可见,HT总线技术在CPU与外界连接上,颠覆了传统前端总线(FSB)连接方式,已经不能被视为传统意义上的前端总线了。

其实,在个人电脑中,HT总线技术最先是应用在NVIDIA开发的nForce芯片组的南北桥中。

其后又大量的应用于CPU之间,CPU与其它芯片之间,芯片与芯片之间的连接。

现今,应用范围从已经芯片级连接扩展到了板级和机箱级。

要想了解这HT总线,我们不得不先说说并行和串行传输。

并行传输与串行传输
并行传输
采用十几对并排的线同时传输多路数据信号。

并排的线路越多,单位时间内同时传输的数据(数据传输率)就越多。

但是,并排线路数量数不能无止境增大的。

而且,线路越多,各设备的接口就越多、越复杂,越不利于电脑的小型化和低成本。

最重要的是,高频信号在多条并排线路传输中,会在每条传输线周围产生微弱的电磁场。

工作频率越高,磁场越强,并因传输线的长度和电压的变化而不断变化。

这种磁场会相互干扰各传输线中数据的正确传递。

而传统的前端总线恰恰是并行总线。

由上可知,前端总线频率是不可以弄得很高的,结果是前端总线数据传输率越来越无法满足CPU数据存取的需求。

串行传输
串行传输正是为了突破并行传输的限制而时兴的。

串行传输只有一对数据传输线,数据是一个接一个先后传输的。

HT总线正是采用串行传输的。

与并行前端总线相比,串行HT总线的优点是显而易见的。

优点1、线路大大减少
前端总线一般有十几对线用于数据传输,而HT总线一般只有1对线用于传输数据。

线数的减少,一是可以缩小线路所占体积;二是使相关设备接口变为简单,减少相关设备的体积和制造麻烦。

使点对点连接成为可能,
优点2、中间环节减少
HT总线采用点对点直接连接方式,而减少了数据传输中因中间环节而产生的延迟。

优点3、总线频率大大提高。

用1对线去PK十几对线的数据传输量,HT总线靠的是什么呢?主要靠的是高工作频率(总线频率)。

串行总线避免了并行线路间磁场干扰的问题,所以可以通过提高工作频率来提升数据传输率。

从理论上讲,频率是可以无限提高的。

HT总线频率= 外频× HT倍速
目前,AND CPU的外频最高是200MHz。

而通过倍速技术,HT总线频率在理论上讲是可以弄得超高的。

优点4、采用上下沿传输技术。

在时钟信号的上升沿和下降沿同时传输信号。

使得数据传输量增加了1倍。

优点5、采用双向传输(双通道)技术。

HT总线分为两个通道。

工作时,在两个通道间高速的切换,进行点对点数据的双向传输,因此理论上最大传输量可以视为比单通道增加了1倍
优点6、总线数据传输率(带宽、速度)大大提升
随着倍速、上下沿传输、双向传输等技术的组合应用,HT总线数据传输率是相当强悍的。

总线数据传输率= 总线频率x通道模式x 2 x 2
其中:总线频率= 外频x倍速;
通道模式有2、4、8、16、32位(bit)以及更高;
X 2是因为采用上下沿传输技术;
再x2是因为采用了双向传输技术。

例如:外频200(MHz),倍速9,通道模式32位(bit),上下沿传输,双向传输的HT总线
数据传输率(带宽、速度)= 32 x 200 x 9 x 2 x 2/8(bit)=28.8GB(字节)。

1字节(B)=8(bit)HT总线从HT1.0开始已经发展到HT4.0,最常见的应属HT3.0。

HT3.0总线频率最高可达2.6GHz,在32位通道模式下,总线带宽可达41.6GB。

最后需要说明的是
HT总线采用了串行传输技术,但并不是采用串行传输技术的连接都叫HT总线。

而且,上下沿传输、双向传输等技术,也不是仅在HT总线中采用。