HyperTransport (anteriormente conocido como Lightning Data Transport (LDT) ) es un bus de computadora bidireccional serie-paralelo de baja latencia y ancho de banda alto . El consorcio HyperTransport Technology se formó para desarrollar y promover este neumático . Tecnología utilizada:
HyperTransport opera en frecuencias de 200 MHz a 3,2 GHz (el bus PCI tiene 33 y 66 MHz). Además, utiliza DDR, lo que significa que los datos se envían tanto en el flanco ascendente como en el flanco descendente de la señal del reloj, lo que permite hasta 5200 Mpps a una velocidad de reloj de 2,6 GHz; la frecuencia de la señal de sincronización se ajusta automáticamente.
HyperTransport admite la detección automática de ancho de bus de 2 a 32 bits. Bus bidireccional de 32 bits de velocidad completa de tamaño completo con capacidad de hasta 51200 MB/s = 2 (DDR) × 2 × 32/8 (bytes) × 3200 (MHz) de rendimiento (máximo 25600 MB/s en una sola dirección), por lo que es el neumático más rápido entre su tipo. El bus se puede utilizar tanto en subsistemas con altos requerimientos de ancho de banda ( RAM y CPU ), como en subsistemas con bajos requerimientos (dispositivos periféricos). Esta tecnología también puede proporcionar baja latencia para otras aplicaciones en otros subsistemas.
El bus HyperTransport está basado en paquetes. Cada paquete consta de palabras de 32 bits, independientemente del ancho físico del bus (el número de líneas de datos). La primera palabra de un paquete es siempre la palabra de control. Si el paquete contiene una dirección, los últimos 8 bits de la palabra de control se concatenan con la siguiente palabra de 32 bits, lo que da como resultado una dirección de 40 bits. El bus admite el direccionamiento de 64 bits; en este caso, el paquete comienza con una palabra de control especial de 32 bits que indica el direccionamiento de 64 bits y contiene los bits de dirección 40 a 63 (los bits de dirección se numeran a partir de 0). Las palabras restantes de 32 bits del paquete contienen los datos transmitidos directamente. Los datos siempre se transmiten en palabras de 32 bits, independientemente de su longitud real (por ejemplo, en respuesta a una solicitud de lectura de un byte, un paquete que contiene 32 bits de datos y una bandera que indica que solo 8 de estos 32 bits son significativos) se transmitirá por el bus. ).
Los paquetes de HyperTransport se envían secuencialmente a través del bus. Aumentar el ancho de banda significa aumentar el ancho del bus. HyperTransport se puede utilizar para enviar mensajes del sistema, enviar interrupciones, configurar dispositivos conectados al bus y transferir datos.
Hay dos tipos de operaciones de escritura en el bus: publicadas y no publicadas . La operación de escritura publicada consiste en enviar un solo paquete que contiene la dirección a escribir y los datos. Esta operación se usa comúnmente para el intercambio de datos con dispositivos de alta velocidad como la transferencia DMA. Una operación de escritura no publicada consiste en enviar dos paquetes: el dispositivo que inicia la operación de escritura envía un paquete que contiene la dirección y los datos al dispositivo de destino. El dispositivo de destino, habiendo recibido dicho paquete, realiza la operación de escritura y envía un paquete al dispositivo iniciador que contiene información sobre si la grabación fue exitosa. Por lo tanto, un registro publicado le permite obtener la velocidad máxima de transferencia de datos (no hay costos por enviar un paquete de reconocimiento), y un registro no publicado le permite garantizar una transferencia de datos confiable (la llegada de un paquete de reconocimiento garantiza que los datos ha llegado al destinatario).
El bus HyperTransport admite tecnologías de ahorro de energía, a saber, ACPI . Esto significa que cuando el estado del procesador (estado C) cambia a ahorro de energía, el estado del dispositivo (estado D) también cambia. Por ejemplo, cuando se apaga el procesador, los discos duros también se apagan.
Interfaz eléctrica HyperTransport/LDT: señales diferenciales de baja tensión de 1,2 V.
| Versión | Año | Frecuencia máxima | Ancho máximo | Rendimiento máximo (ambas direcciones) |
|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 2001 | 800 MHz | 32 bits | 12,8 GB/s [1] |
| 1.1 | 2002 | 800 MHz | 32 bits | 12,8 GB/s |
| 2.0 | 2004 | 1,4 GHz | 32 bits | 22,4 GB/s |
| 3.0 | 2006 | 2,6 GHz | 32 bits | 41,6 GB/s |
| 3.1 | 2008 | 3,2 GHz | 32 bits | 51,2 GB/s |
El bus HyperTransport ha encontrado un uso generalizado, principalmente como reemplazo del bus del procesador. Por ejemplo, los dispositivos con un bus PCI no se pueden conectar directamente a un procesador Pentium , ya que este procesador utiliza su propio bus especializado (que puede ser diferente para diferentes generaciones de procesadores). Para conectar dispositivos adicionales (por ejemplo, con el bus PCI) en dichos sistemas, se necesitan dispositivos adicionales para conectar el bus del procesador con el bus de dispositivos periféricos (puentes). Estos adaptadores generalmente se incluyen en conjuntos de chips especializados llamados puente norte y puente sur .
Los procesadores de diferentes fabricantes pueden usar diferentes buses, lo que significa que necesitan diferentes puentes para conectar el bus del procesador a los buses periféricos. Las computadoras que usan el bus HyperTransport son más versátiles, simples y rápidas. Una vez desarrollado, el puente PCI-HyperTransport permite que cualquier procesador que admita el bus HyperTransport interactúe con cualquier dispositivo en el bus PCI. Por ejemplo, el conjunto de chips NVIDIA nForce utiliza el bus HyperTransport para conectarse entre el puente norte y el puente sur.
Otro uso de HyperTransport es el bus NUMA en computadoras multiprocesador. AMD utiliza HyperTransport como parte de la arquitectura de conexión directa patentada en su línea de procesadores Opteron , Athlon 64 y Phenom . La tecnología de bus Horus de Newisys amplía el concepto a los sistemas de clúster.
HyperTransport también se puede utilizar en enrutadores y conmutadores . Los conmutadores y enrutadores pueden tener múltiples puertos que necesitan transferir datos entre ellos lo más rápido posible. Por ejemplo, un conmutador Ethernet de 100 Mbps de 4 puertos necesita un bus interno con un ancho de banda de al menos 800 Mbps (100 Mbps × 4 puertos × 2 direcciones) . El ancho de banda del bus HyperTransport supera significativamente los 800 Mbps, lo que permite que se utilice para construir un conmutador de este tipo.
El ancho de banda de bus insuficiente entre la CPU y el coprocesador suele ser un dolor de cabeza para los diseñadores de sistemas informáticos. Las características de HyperTransport permiten utilizarlo para esta aplicación, se desarrolló un conector para conectar coprocesadores a través del bus HyperTransport, denominado HTX ( HyperTransport eXpansion ), y utilizando un conector mecánicamente compatible con el que se utiliza para conectar dispositivos PCI Express 16x . El uso del conector HTX permite que la tarjeta de expansión instalada en él se comunique directamente con la CPU, así como también realizar sesiones de acceso DMA a la RAM del sistema . Pronto, los coprocesadores basados en FPGA también recibirán una interfaz HyperTransport y, por lo tanto, la capacidad de integrarse fácilmente con la placa base. La generación actual de FPGA de los principales fabricantes ( Altera y Xilinx ) puede recibir soporte directo para la interfaz HyperTransport en un futuro próximo.
El consorcio HyperTransport incluye empresas como Advanced Micro Devices ( AMD ), Alliance Semiconductor , Apple Computer , Broadcom Corporation , Cisco Systems , NVIDIA , PMC-Sierra , Sun Microsystems y Transmeta . Gestiona las especificaciones de HyperTransport, lleva a cabo nuevos desarrollos y promueve el estándar. Para 2005 , David Rich de AMD fue el presidente del consorcio, Mario Savali ( Mario Cavalli ) — el gerente general, Brian Holden ( Brian Holden ) de PMC-Sierra al mismo tiempo fue el vicepresidente y dirigió el grupo de desarrollos técnicos, y Harry Hirshman ( Harry Hirschman de PathScale dirigió el equipo de marketing.
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