並行相關概念

2021-07-30 12:53:45 字數 2942 閱讀 5439

#1,北橋和南橋

北橋是電腦主機板上的一塊晶元,位於cpu插座邊,起連線作用。北橋是個人電腦主板晶元組兩枚大規模晶元中的一枚。北橋被用來處理高速訊號、通常處理cpu(處理器)、ram(記憶體)、agp埠或pci express和南橋晶元之間的通訊。一般來說,晶元組的名稱就是以北橋晶元的名稱來命名的,例如英特爾gm45晶元組的北橋晶元是g45、還有支援酷睿i7處理器的x58系列的北橋晶元(都是過時的「古董」)。主流的有p45、p43、x48、790gx、790fx、780g、880g、890gx、890fx等。nvidia還有780i、790i等。

南橋晶元(south bridge)是主板晶元組的重要組成部分,一般位於主機板上離cpu插槽較遠的下方,pci插槽的附近,這種布局是考慮到它所連線的i/o匯流排較多,離處理器遠一點有利於佈線。相對於北橋晶元來說,其資料處理量並不算大,所以南橋晶元一般都沒有覆蓋散熱片。南橋晶元不與處理器直接相連,而是通過一定的方式(不同廠商各種晶元組有所不同,例如英特爾的英特爾hub architecture以及sis的multi-threaded「妙渠」)與北橋晶元相連。南橋晶元主要是負責i/o介面等一些外設介面的控制、ide裝置的控制及附加功能等等。

南橋是主機板上晶元組中最重要的兩塊,它們都是匯流排控制器.他們是匯流排控制晶元,相對的來講,北橋要比南橋更加重要,北橋連線系統匯流排,擔負著cpu訪問記憶體的重任,同時連線這agp插口,控制pci匯流排,割斷了系統匯流排和區域性匯流排,在這一段上速度是最快的.南橋不和cpu連線通常用來作i/o和ide裝置的控制,所以速度比較慢,一般情況下,南橋和北橋中間是pci匯流排。南橋主要是負責io,北橋用於cpu和記憶體、顯示卡、pci交換資料。

#2,agp

agp(accelerate graphical port),加速圖形介面。隨著顯示晶元的發展,pci匯流排日益無法滿足其需求。英特爾於2023年7月正式推出了agp介面,它是一種顯示agp顯卡卡專用的區域性匯流排。嚴格的說,agp不能稱為匯流排,它與pci匯流排不同,因為它是點對點連線,即連線控制晶元和agp顯示卡,但在習慣上我們依然稱其為agp匯流排。agp介面是基於pci 2.1 版規範並進行擴充修改而成,工作頻率為66mhz。

雖然agp規範為解決電腦處理3d圖形的瓶頸問題採取了多種技術措施,但其最主要的兩點是:一、建立顯示控制單元(顯示卡)與系統之間的專用資訊高速傳輸通道;二、採用dme(direct memory execution,系統記憶體直接操作)技術利用電腦系統記憶體虛擬視訊記憶體以擴大視訊記憶體視在容量。這兩點都是提高電腦處理和顯示3d圖形速度的關鍵,也是agp技術的精髓所在。

agp匯流排直接與主機板的北橋晶元相連,且通過該介面讓顯示晶元與系統主記憶體直接相連,避免了窄頻寬的pci匯流排形成的系統瓶頸,增加3d圖形資料傳輸速度,同時在視訊記憶體不足的情況下還可以呼叫系統主記憶體。所以它擁有很高的傳輸速率,這是pci等匯流排無法與其相比擬的。agp標準在使用32位匯流排時,有66mhz和133mhz兩種工作頻率,最高資料傳輸率為266mbps和533mbps,而pci匯流排理論上的最大傳輸率僅為133mbps。目前最高規格的agp 8x模式下,資料傳輸速度達到了2.1gb/s。

#3,pci-e

pci express是新一代的匯流排介面。早在2023年的春季,英特爾公司就提出了要用新一代的技術取代pci匯流排和多種晶元的內部連線,並稱之為第三代i/o匯流排技術。隨後在2023年底,包括intel、amd、dell、ibm在內的20多家業界主導公司開始起草新技術的規範,並在2023年完成,對其正式命名為pci express。它採用了目前業內流行的點對點序列連線,比起pci以及更早期的計算機匯流排的共享並行架構,每個裝置都有自己的專用連線,不需要向整個匯流排請求頻寬,而且可以把資料傳輸率提高到乙個很高的頻率,達到pci所不能提供的高頻寬。

#4,qpi

事實上它的官方名字叫做csi,common system inte***ce公共系統介面,用來實現晶元之間的直接互聯,而不是再通過fsb連線到北橋,矛頭直指amd的ht匯流排。無論是速度、頻寬、每個針腳的頻寬、功耗等一切規格都要超越ht匯流排。qpi是一種基於包傳輸的序列式高速點對點連線協議,採用差分訊號與專門的時鐘進行傳輸。在延遲方面,qpi與 fsb幾乎相同,卻可以提公升更高的訪問頻寬。一組qpi具有20條資料傳輸線,以及傳送(tx)和接收方(rx)的時鐘訊號。

qpi(quick path interconnect)——"快速通道互聯",取代前端匯流排(fsb)的一種點到點連線技術,20位寬的qpi連線其頻寬可達驚人的每秒25.6gb,遠非fsb可比。qpi最初能夠發放異彩的是支援多個處理器的伺服器平台,qpi可以用於多處理器之間的互聯。

#5,ht匯流排

ht是hypertransport的簡稱。hypertransport本質是一種為主板上的積體電路互連而設計的端到端匯流排技術,目的是加快晶元間的資料傳輸速度。hypertransport技術在amd平台上使用,是指amd cpu到主機板晶元之間的連線匯流排(如果主板晶元組是南北橋架構,則指cpu到北橋),即ht匯流排。類似於intel平台中的前端匯流排(fsb),但 intel平台目前還沒採用。

在基礎原理上,hypertransport採用點對點的單雙工傳輸線路,引入抗干擾能力強的lvds訊號技術,命令訊號、位址訊號和資料訊號共享乙個資料路徑,支援ddr雙沿觸發技術等等,但兩者在用途上截然不同—pci express作為計算機的系統匯流排,而hypertransport則被設計為兩枚晶元間的連線,連線物件可以是處理器與處理器、處理器與晶元組、晶元組的南北橋、路由器控制晶元等等,屬於計算機系統的內部匯流排範疇。

#6,sse

#7,3dnow

3dnow!(據稱是「3d no waiting!」的縮寫)是由amd開發的一套simd多**指令集,支援單精度浮點數的向量運算,用於增強x86架構的計算機在三維影象處理上的效能。

#8,simd

single instruction multiple data,單指令多資料流,能夠複製多個運算元,並把它們打包在大型暫存器的一組指令集。

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