FSB總線、HT總線、QPI總線、DMI總線區別

HT總線：HT是Hyper-Transport的簡稱，是AMD為K8平臺專門設計的高速串行總線。它的發展歷史可回溯到1999年，原名為“LDT總線”(Lightning Data Transport，閃電數據傳輸)。2001年7月這項技術正式推出，AMD同時將它更名為Hyper-Transport。隨后，Broadcom、Cisco、Sun、NVIDIA、ALI、ATI、Apple等許多企業均決定采用這項新型總線技術，而AMD也借此組建Hyper-Transport技術聯盟（HTC），從而將Hyper-Transport推向產業界。Hyper-Transport本質是一種為主板上的集成電路互連而設計的端到端總線技術，目的是加快芯片間的數據傳輸速度。Hyper-Transport技術在AMD平臺上使用后，是指AMD CPU到主板芯片之間的連接總線（如果主板芯片組是南北橋架構，則指CPU到北橋），即HT總線，類似于Intel平臺中的前端總線（FSB），但Intel平臺目前還沒采用。在基礎原理上，Hyper-Transport與目前的PCI Express非常相似，都是采用點對點的單雙工傳輸線路，引入抗干擾能力強的LVDS信號技術，命令信號、地址信號和數據信號共享一個數據路徑，支持DDR雙沿觸發技術等等，但兩者在用途上截然不同—PCI Express作為計算機的系統總線，而Hyper-Transport則被設計為兩枚芯片間的連接，連接對象可以是處理器與處理器、處理器與芯片組、芯片組的南北橋、路由器控制芯片等等，屬于計算機系統的內部總線范疇。Hyper-Transport技術從規格上講已經用HT1.0、HT2.0、HT3.0、HT3.1。

第一代Hyper-Transport的工作頻率在200MHz—800MHz范圍。因采用DDR技術，Hyper-Transport的實際數據激發頻率為400MHz—1.6GHz，可支持2、4、8、16和32bit等五種通道模式，800MHz下，雙向32bit模式的總線帶寬為12.8GB/s，遠遠高于當時任何一種總線技術。

2004年2月，Hyper-Transport技術聯盟(Hyper Transport Technology Consortium，HTC)又發布了Hyper-Transport 2.0規格，使頻率成功提升到了1.0GHz、1.2GHz和1.4GHz，雙向16bit模式的總線帶寬提升到了8.0GB/s、9.6GB/s和11.2GB/s，而當時Intel915G架構前端總線在6.4GB/s。

2007年11月19日，AMD正式發布了Hyper-Transport 3.0總線規范，提供了1.8GHz、2.0GHz、2.4GHz、2.6GHz幾種頻率，最高可以支持32通道。32位通道下，其總線的傳輸效率可以達到史無前例的41.6GB/s。超傳輸技術聯盟(HTC)在2008年8月19日發布了新版Hyper-Transport 3.1規范和HTX3規范，將這種點對點、低延遲總線技術的速度提升到了3.2GHz，再結合雙倍數據率(DDR)，那么64-bit帶寬可達51.2GB/s(即6.4GHzX 64bit/8)。

與AMD的HT總線技術相比，Intel的FSB總線瓶頸也很明顯。面對這種帶寬上的劣勢，Intel要想改變這種處理器和北橋設備之間帶寬捉襟見肘的情況，縱使在技術上將FSB頻率進一步提高到2133MHz，也難以應付未來DDR3內存及多顯卡系統所帶來的帶寬需求，Intel推出新的總線技術勢在必行，所以，QPI總線就應運而生了。

QPI總線：是Quick Path Interconnect的縮寫，譯為快速通道互聯，它的官方名字叫做CSI（Common System Interface公共系統界面），用來實現芯片之間的直接互聯，而不是再通過FSB連接到北橋，矛頭直指AMD的HT總線。

QPI是一種基于包傳輸的串行式高速點對點連接協議，在每次傳輸的20bit數據中，有16bit是真實有效的數據，其余4位用于循環校驗，以提高系統的可靠性。由于QPI是雙向的，在發送的同時也可以接收另一端傳輸來的數據，這樣，每個QPI總線總帶寬= QPI頻率×每次傳輸的有效數據（即16bit/8=2Byte）×雙向。所以QPI頻率為4.8GT/s的總帶寬=4.8GT/s×2Byte×2=19.2GB/s，QPI頻率為6.4GT/s的總帶寬=6.4GT/s×2Byte×2=25.6GB/s。此外，QPI另一個亮點就是支持多條系統總線連接，Intel稱之為multi-FSB。系統總線將會被分成多條連接，并且頻率不再是單一固定的，根據各個子系統對數據吞吐量的需求調整，這種特性無疑要比AMD目前的HT總線更具彈性。

在處理器中集成內存控制器的Intel微架構，拋棄了沿用多年的的FSB，CPU可直接通過內存控制器訪問內存資源，而不是以前繁雜的“前端總線——北橋——內存控制器”模式。并且，與AMD在主流的多核處理器上采用的4HT3（4根傳輸線路，兩根用于數據發送，兩個用于數據接收）連接方式不同，英特爾采用了4+1 QPI互聯方式（4針對處理器，1針對I/O設計），這樣多處理器的每個處理器都能直接與物理內存相連，每個處理器之間也能彼此互聯來充分利用不同的內存，可以讓多處理器的等待時間變短。在Intel高端的安騰處理器系統中，QPI高速互聯方式使得CPU與CPU之間的峰值帶寬可達96GB/s，峰值內存帶寬可達34GB/s。這主要在于QPI采用了與PCI-E類似的點對點設計，包括一對線路，分別負責數據發送和接收，每一條通路可傳送20bit數據。QPI總線可實現多核處理器內部的直接互聯，而無須像以前那樣還要再經過FSB進行連接，從而大幅提升整體系統性能。

DMI總線：是Direct Media Interface的縮寫，中文叫做直接媒體接口，是Intel公司開發用于連接主板南北橋的總線，取代了以前的Hub-Link總線。DMI采用點對點的連接方式，具有PCI-E總線的優勢。DMI實現了上行與下行各1GB/s的數據傳輸率，總帶寬達到2GB/s。

在Intel的Nehalem架構發布之初，由于集成了內存控制器，需要一個更為快速的數據傳輸接口來進行處理器數據和內存數據的傳輸，同時還要保證與主板上的其他芯片和接口如PCIE2.0和ICH南橋芯片之間的連接速度，所以當時采用了QPI總線技術，然而到了Lynnfield核心的Core i7/i5系列，其核心內部完全集成了內存控制器、PCI-E 2.0控制器等，也就是說將整個北橋都集成到了CPU內部，還稍有加強，在數據傳輸方面的要求自然要更高，所以Intel在CPU內部依然保留了QPI總線，用于CPU內部的數據傳輸。而在與外部接口設備進行連接的時候，需要有一條簡潔快速的通道，就是DMI總線。這樣，這兩個總線的傳輸任務就分工明確了，QPI主管內，DMI主管外。