Кіріспе

Intel QuickPath Interconnect (QPI) – Intel компаниясы әзірлеген нүктеден нүктеге процессорлық өзара байланыс, ол 2008 жылдан бастап Xeon, Itanium және кейбір десктоп платформаларында алдыңғы шинаны (FSB) алмастырды. Ол масштабталануды және қолжетімді өткізу қабілетін арттырды. Атауы жарияланғанға дейін Intel оны Common System Interface (CSI) деп атаған. Алдыңғы нұсқалары Yet Another Protocol (YAP) және YAP+ деп белгіленген. QPI 1.1 – Sandy Bridge EP (Romley платформасы) арқылы ұсынылған күрт жаңартылған нұсқа. QPI, LGA 3647 сокетіне негізделген Skylake SP Xeon процессорларында Intel Ultra Path Interconnect (UPI) арқылы алмастырылды.

Өмірбаян

Кейде "шина" деп аталса да, QPI – нүктеден нүктеге қосылыс. Ол 2003 жылдан бері Advanced Micro Devices (AMD) қолданған HyperTransport технологиясымен бәсекелесу үшін әзірленген. Intel компаниясы QPI-ді Массачусетс микропроцессорлық дизайн орталығында (MMDC) жасады, бұл орталықта Intel компаниясы Compaq және HP-ден сатып алған, ал бастапқыда Digital Equipment Corporation (DEC) компаниясынан келген Alpha Development Group мүшелері жұмыс істеді. Intel оны алғаш рет 2008 жылдың қараша айында Intel Core i7 9xx және X58 чипсеттерімен бірге десктоп процессорлары үшін ұсынды. Nehalem кодымен Xeon процессорлары 2009 жылдың наурызында, ал Tukwila кодымен Itanium процессорлары 2010 жылдың ақпанында пайда болды. 2017 жылдан бастап Xeon Skylake SP платформаларында Intel Ultra Path Interconnect оны ығыстырды.

Іске асыру

QPI — Intel компаниясы QuickPath архитектурасы деп атаған жүйелік архитектураның құралы, ол Intel QuickPath технологиясын іске асырады. Бір процессорлық аналық платадағы ең қарапайым түрінде, бір QPI процессорды IO Hub-қа қосу үшін пайдаланылады (мысалы, Intel Core i7-ді X58 жинағына қосу үшін). Архитектураның күрделірек жағдайларында жеке QPI байланыс жұптары бір немесе бірнеше процессорларды және бір немесе бірнеше IO Hub немесе маршрутизациялық Hub-тарды аналық платадағы желіге қосып, барлық құрылғыларға желі арқылы басқа құрылғыларға қол жеткізуге мүмкіндік береді. HyperTransport сияқты QuickPath архитектурасы процессорларда интеграцияланған жад контроллері болады деп есептейді және біртекті емес жадқа қол жеткізу (NUMA) архитектурасын іске қосады. Әрбір QPI екі 20 жолақты, нүктеден нүктеге дейінгі дерек байланысынан тұрады, біреуі әр бағытта (толық дуплекс), әр бағытта жеке сағат жұбымен, барлығы 42 сигнал. Әрбір сигнал – дифференциалдық жұп, сондықтан жалпы пин саны 84-ке тең. 20 дерек жолағы әрқайсысы 5 жолақты төрт «квадрантқа» бөлінеді. Деректерді берудің негізгі бірлігі – 80 биттік флит, оның 8 биті қателерді анықтауға, 8 биті «байланыс қабатының басқасы» үшін, ал 64 биті деректер үшін арналған. Бір 80 биттік флит екі сағат циклында беріледі (төрт 20 биттік трансфер, екі сағат соғуына). QPI өткізу қабілеті 64 биттік (8 байт) деректерді әр екі сағат циклында әр бағытта беру арқылы есептеліп жарияланады. Бастапқы іске асырулар төрт квадрантты бірден пайдаланса да, QPI спецификациясы басқа іске асыруларға рұқсат береді. Әр квадрант дербес пайдаланылуы мүмкін. Жоғары сенімділік серверлерінде QPI байланысы төмендеген режимде жұмыс істей алады. Егер 20+1 сигналдың бірі немесе бірнешесі бұзылса, интерфейс 10+1 немесе тіпті 5+1 қалған сигналдарды пайдаланып жұмыс істейді, тіпті сағат бұзылған жағдайда сағатты дерек сигналына қайта тағайындайды. 2009 жылдан кейін Lynnfield, Clarksfield, Clarkdale және Arrandale процессорларында дәстүрлі northbridge функциялары интеграцияланған, сондықтан олар баяу DMI және PCI Express интерфейстері арқылы сыртқы байланыс жасайды. Осылайша, процессор ұясы арқылы (бұрынғы) алдыңғы шина интерфейсін ашуға кететін шығындардың қажеті жоқ. Core–uncore QPI байланысы үстел және мобильді Sandy Bridge процессорларында болмаса да (мысалы, Clarkdale-де болғандай), чиптегі ядролар арасындағы ішкі сақиналық байланыс та QPI принциптеріне негізделген, кем дегенде кэш сәйкестігі тұрғысынан.