Chia sẻ về hardware - Kiến trúc hệ thống và QPI
hardware
5
White

manhdung viết ngày 15/09/2015

Tôi thường có cái thú tìm hiểu những gì mà khiến tôi tò mò, không hẳn là phục vụ cho công việc. Thích thì nhích thôi :D Bài viết là gom góp từ nhiều note riêng rẽ của cá nhân tôi. Một số qua đọc tài liệu, một số qua trao đổi với đồng nghiệp.

Kiến trúc

Ban đầu, các hệ thống máy tính tách rời phần xử lý memory controller khỏi CPU để hình thành nên northbridge.

alt text

Phân tích một chút:
FSB - Front Side Bus: Đây là bus nối trực tiếp từ CPU đến northbridge.

Northbride đóng vai trò xử lý các request từ memory, Graphic card và PCI-e

Southbride đóng vai trò xử lý các IO request từ PCI, onboard graphic controller, USB, Ethernet, các adapter của disk như SATA hay IDE, keyboard, mouse...

Những tiến bộ kỹ thuật sau này cho phép tích hợp memory controller vào trong CPU khiến cho kiến trúc trên thu gọn lại còn:

alt text

Trong hình vẽ trên có một thuật ngữ dễ nhầm lẫn là QPI - Quick Path Interconnect. Công nghệ QPI xuất hiện trên cả dòng máy tình desktop và dòng server nhưng vị trí của nó trong kiến trúc lại khác nhau. Tôi sẽ nói sâu về QPI luôn.

QPI

Trên desktop

QPI là đường bus nối từ CPU đến I/O hub. QPI là bus 20 bits, có hai chiều, mỗi chiều đều là một đường 20 bits nhờ vậy QPI cho phép truyền/nhận đồng thời 20 bits cùng lúc. Trong 20 bits này thì chỉ có 16 bits data còn 4 bits gọi là overhead bits dùng cho các mục đích kiểm tra và sửa lỗi.

Trước QPI, các kỹ sư sử dụng FSB để nối CPU từ đến bridge. So với FSB thì QPI hạn chế hơn về số bits truyền nhưng xung nhịp truyền data của QPI lại cao hơn FSB. Ví dụ xung nhịp là 6.4GHz thì bandwidth mỗi đường sẽ là 6.4 * 16 / 8 = 12.8GB/s. Một số lý luận cho rằng vì có hai đường nên tổng bandwidth của QPI sẽ là 2 * 12.8GB/s nhưng đây là một lý luận không hợp lý. Đường có hai làn, mỗi làn đi với tốc độ 12.8km/h thì dù đi theo chiều nào cũng không thể gia tăng tốc độ lên gấp đôi giá trị ngưỡng đó được. Hạn chế của FSB so với QPI là nó chỉ một đường bus vừa để truyền và nhận. Dù là FSB hay QPI bus thì cấu tạo của nó là bao gồm nhiều wire nhỏ hơn. Thiết kế của QPI cho phép nó có ít wire hơn FSB (84 wires với QPI và 150 wires với FSB). Do FSB được sử dụng cho kiến trúc mà memory controller được tách rời khỏi CPU nên FSB sẽ chịu nhiều request so với QPI.

Trên server

QPI là đường nối giữa các CPU với nhau còn bus nối từ CPU đến I/O hub lại thay bằng DMI bus. Quan sát trên các dòng CPU có làm việc cộng tác với CPU khác bạn sẽ thấy sự xuất hiện của QPI trong spec.
Ví dụ:
http://ark.intel.com/products/75275/Intel-Xeon-Processor-E5-2670-v2-25M-Cache-2_50-GHz
hỗ trợ QPI để làm viêc với CPU khác có max CPU configuration lên đến 2 nhưng
http://ark.intel.com/products/75778/Intel-Xeon-Processor-E5-1428L-v2-15M-Cache-2_20-GHz
không thấy hỗ trợ QPI cũng không có thông số max CPU configuration luôn.

http://stackoverflow.com/questions/12202488/how-do-the-cpus-on-different-sockets-communicate

Tham khảo
http://www.hardwaresecrets.com/everything-you-need-to-know-about-the-quickpath-interconnect-qpi/
https://en.wikipedia.org/wiki/Northbridge_(computing)

Bình luận


White
{{ comment.user.name }}
Bỏ hay Hay
{{comment.like_count}}
Male avatar
{{ comment_error }}
Hủy
   

Hiển thị thử

Chỉnh sửa

White

manhdung

44 bài viết.
275 người follow
Kipalog
{{userFollowed ? 'Following' : 'Follow'}}
Cùng một tác giả
White
82 11
Giới thiệu RabbitMQ là một message broker ( messageoriented middleware) sử dụng giao thức AMQP Advanced Message Queue Protocol (Đây là giao thức ph...
manhdung viết hơn 3 năm trước
82 11
White
48 4
Giả định bạn tiếp nhận một server mới toanh, bạn cần tìm một số thông tin về nó như loại CPU, loại main, loại memory, memory dùng của hãng nào... c...
manhdung viết hơn 2 năm trước
48 4
White
43 12
Trong phần 1, tôi đã giới thiệu về sơ lược rabbitmq, vai trò của rabbitmq trong hệ thống phân tán và hướng dẫn cài đặt. Trong phần này, tôi sẽ trìn...
manhdung viết hơn 3 năm trước
43 12
Bài viết liên quan
White
14 1
Là một lập trình viên, bàn phím là một vật dụng bạn phải sờ vào hằng ngày, thậm chí số lần bạn sờ nó còn nhiều hơn số lần bạn sờ vào vợ hoặc bạn gá...
Huy Trần viết 7 tháng trước
14 1
White
18 9
Giới thiệu Bài viết này nhằm mục đích giới thiệu về IoTs, các phần cứng, platform hỗ trợ Những ưu điểm của vượt trội của các platform dùng LUA,...
Tuan PM viết hơn 3 năm trước
18 9
White
48 4
Giả định bạn tiếp nhận một server mới toanh, bạn cần tìm một số thông tin về nó như loại CPU, loại main, loại memory, memory dùng của hãng nào... c...
manhdung viết hơn 2 năm trước
48 4
{{like_count}}

kipalog

{{ comment_count }}

bình luận

{{liked ? "Đã kipalog" : "Kipalog"}}


White
{{userFollowed ? 'Following' : 'Follow'}}
44 bài viết.
275 người follow

 Đầu mục bài viết

Vẫn còn nữa! x

Kipalog vẫn còn rất nhiều bài viết hay và chủ đề thú vị chờ bạn khám phá!