設(shè)計(jì)新變化：QPI與內(nèi)存控制器

從Eric的數(shù)據(jù)顯示，英特爾公司沃恩Tukwila提供了高帶寬、低延遲的點(diǎn)對點(diǎn)QPI技術(shù)以及FBD2內(nèi)存技術(shù)，其QPI通道與內(nèi)存互聯(lián)通道達(dá)到了4.8GT/s的超高速度，我們發(fā)現(xiàn)，在Tukwila的結(jié)構(gòu)圖中顯示，每一個(gè)Tukwila的核心都將擁有一個(gè)獨(dú)立的L3緩存，而這四個(gè)核心將通過Caching Agent連接到一個(gè)Crossbar Router之上，據(jù)Eric介紹，Caching Agent支持了內(nèi)核之間的高帶寬傳輸，這將是一個(gè)連接核心與處理器核心Router的接口，與此相對應(yīng)的是，每個(gè)Tukwila中還有兩個(gè)Home Agent，這兩個(gè)Home Agent將被用于管理系統(tǒng)對物理內(nèi)存的訪問，他們將連接內(nèi)置于處理器內(nèi)部的內(nèi)存控制器，而這兩個(gè)內(nèi)存控制器，則是Tukwila能夠最直接看到的一大變化，而這也是Tukwila與之前的產(chǎn)品最大的不同之處。

對于Tukwila擁有的兩個(gè)內(nèi)置的內(nèi)存控制器（IMC），Eric介紹說每個(gè)內(nèi)存控制器可以操作兩個(gè)高速內(nèi)存通道，而每個(gè)內(nèi)存通道（每個(gè)通道支持4根內(nèi)存）將連接到一個(gè)內(nèi)存緩沖器上。從資料上來看，Tukwila已經(jīng)支持了DDR3 800，并且最高支持單條16GB內(nèi)存，事實(shí)上，我們可以就此算出Tukwila內(nèi)置的內(nèi)存控制器目前能夠應(yīng)用的最大內(nèi)存為128GB，不過Eric表示，這個(gè)數(shù)字還不是最終數(shù)字，在未來其支持的數(shù)量會增加很多，因?yàn)槟壳皬脑O(shè)計(jì)角度來說，每個(gè)內(nèi)存控制器最大可以支持1TB內(nèi)存。

除了內(nèi)存控制器之外，QPI總線技術(shù)是另外一個(gè)Tukwila的新變化，據(jù)Eric表示，新的QPI架構(gòu)能比傳統(tǒng)的FSB架構(gòu)帶來更高的帶寬，結(jié)合了內(nèi)存控制器之后，QPI將能夠?yàn)镸P平臺帶來巨大的系統(tǒng)帶寬，據(jù)Eric透露，QPI和內(nèi)存控制器將能夠跟隨處理器數(shù)量的升級而升級，并可以支持超過4個(gè)處理器的多種邏輯配置，且并未改變至強(qiáng)處理器系統(tǒng)的通用接口。不過需要指出的是，此次英特爾所發(fā)布的全新架構(gòu)應(yīng)該統(tǒng)稱為Intel QuickPath架構(gòu)，而這個(gè)新系統(tǒng)架構(gòu)和平臺技術(shù)實(shí)際上包括三部分：1、在每個(gè)微處理器中集成了內(nèi)存控制器；2、使用心得高速互聯(lián)方式連接處理器和其它組件（這部分實(shí)際上就是英特爾之前發(fā)布的直連總線技術(shù)CSI，即這種核心互連將是點(diǎn)對點(diǎn)的，并不存在所有處理器都必須使用的單一總線，因此，它們也不必為聯(lián)系內(nèi)存和IO互相爭奪總線。）對于這兩點(diǎn)變化，英特爾公司負(fù)責(zé)安騰Tukwila展臺的工程師表示，這些變化對于HPC，尤其是類似石油勘探、天氣預(yù)報(bào)等需要大規(guī)模多媒體計(jì)算的內(nèi)存關(guān)注應(yīng)用將帶來最多一倍的性能提升。

作為安騰產(chǎn)品的設(shè)計(jì)師，Eric的簡介十分詳細(xì)，他幾乎介紹了新安騰Tukwila的所有細(xì)節(jié)，其中包括：每內(nèi)核支持2個(gè)線程、每周期6個(gè)寬位取指令、8級流水線、50bit物理尋址、寬位整數(shù)單元和浮點(diǎn)單元分別為6個(gè)和2個(gè)以及擁有了內(nèi)存控制器的Tukwila可以同時(shí)操作32個(gè)并發(fā)讀寫需求等詳細(xì)數(shù)據(jù)。

由于Tukwila將會提供的30MB緩存（其中包括服務(wù)于核心的四個(gè)6MB L3緩存），有與會嘉賓談到英特爾在緩存安全方面是否有所更新，Eric表示，新的Tukwila已經(jīng)在L2和Directory緩存中引入了英特爾專有的緩存安全技術(shù)，并通過soft-error硬件電路增強(qiáng)軟件錯(cuò)誤的保護(hù)，與此同時(shí)，英特爾也考慮到了內(nèi)存RAS特性，他介紹說除了ECC保護(hù)之外，英特爾提供了內(nèi)存通道保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)硬件錯(cuò)誤時(shí)內(nèi)存會通過CRC以及Lane Failover來糾正，并在通道重置時(shí)完成lane failover操作（據(jù)Eric表示，內(nèi)存控制器在試圖重置通道物理層之前會重試多次。）Eric在演講最后提到了QuickPath Interconnect RAS，他表示，基于QPI的全新安騰處理器了從物理層、鏈路層以及協(xié)議層多方面上進(jìn)行了對于錯(cuò)誤情況的系統(tǒng)保護(hù)。

從Eric披露的情況來看，Tukwila將得益于QPI技術(shù)對于內(nèi)存性能的極大提升，與其RAS安全保護(hù)相結(jié)合后，我們認(rèn)為Tukwila將能夠?yàn)镠PC和高端的安騰應(yīng)用提供更好的性能。

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