计算机总线技术一直在以平缓的步伐向前,从传统的PCI到PCI Express,从LDT总线(Lightning Data Transport,闪电数据传输)到现在的HyperTransport系列,或者是致力高端应用的InfiniBand、RapidIO等等。正如人们常说的,技术本身并不存在优劣之分,只是合适与否(图1)。

图1 高性能总线技术的演进

在诸多总线技术中,HyperTransport的发展步幅一直保持相当稳定。HyperTransport的雏形可以追溯到1999年AMD为K8平台专门设计的高速串行LDT总线。2001年7月,这项技术正式推出 1.0版本,AMD同时将它更名为HyperTransport。随后,Broadcom、Cisco、Sun、NVIDIA、ALi、ATI、Apple、PMC-Sierra等公司加入,AMD借此组建开放联盟HyperTransport 联盟,致力于将HyperTransport推向产业界。2001年推出了HyperTransport1.0规范,其工作频率在200MHz~800MHz范围,由于采用了DDR双沿触发技术,HyperTransport的实际数据频率可以提升到400MHz~1.6GHz,最基本的2bit模式可提供100MB/s~400MB/s的传输带宽,同时也支持4、8、16和32bit四种通道模式。2004年,HyperTransport联盟发布了HyperTransport 2.0,在其中加入了Dual-data技术,工作频率进一步提高到1.0GHz、1.2GHz和1.4GHz。

今年6月在Globalpress公司举办的亚洲媒体小组采访中,HyperTransport 联盟和AMD的技术人员为记者介绍了刚刚发布不久的HyperTransport3.0技术细节。HyperTransport3.0秉承了“性能加倍”的发展模式,工作频率达到1.8 GHz、2.0 GHz、2.4 GHz、2.6 GHz,单链带宽从HyperTransport2.0平均11.2GB/s提升到20.82GB/s。除了更大的带宽,新标准在目前DC模式的基础上增加了可选的AC互连模式,使最大信号传输距离提高到1米左右(最大时钟频率下),因此,现在Hypertransport能够支持长信号传输,特别适合在底板和底盘(Chassis)对底盘的应用中(图2)。并且在DC/AC模式之间实现自动设置工作,保证系统厂商能够在同样的Hypertransport设备间的短距离传输采用DC模式,长距离传输采用AC模式。

另外新规范还包括增加热插拨接口(能够方便地插上/移除Hypertransport器件)以及un-ganging模式选项(能使1×16 Hypertransport连接设置成2×8虚拟连接)。

图2  系统架构图例
 
在介绍中,AMD的技术人员还提到了协处理、并行运算和服务器集群是HyperTransport3.0的主要应用需求,可以预见协处理器在K8中的应用不远了。

近年来新一代高性能I/O不断涌现,由于应用需求多元化,它们各自都有着自己的生存空间和优势所在。在采访中,AMD的技术专家也认为,虽然在基础原理上,HyperTransport与PCI Express非常相似,例如同样采用点对点的单双工传输线路,引入LVDS信号技术,命令信号、地址信号和数据信号共享一个数据路径,而且同样支持DDR双沿触发技术等等,但两者在用途上却并不相同,PCI Express是用作计算机的系统总线,而HyperTransport则被设计为两枚芯片间的连接,连接对象可以是处理器与处理器、处理器与芯片组、芯片组的南北桥、路由器控制芯片等等。