HyperTransport

HyperTransport (HT) on paketipõhine, suure ribalaiusega, madala latentsusajaga skaleeritav tehnoloogia, mida kasutatakse protsessorite omavahel ühendamiseks. See toodi turule 2. aprillil 2001. HyperTransport on avatud standardiga ja selle arendamisega tegeleb HyperTransport Consortium. Tänapäeval kasutatakse HyperTransporti arvutites, serverites ja muudes suure jõudlusega võrgu- ja kommunikatsiooniseadmetes. See on palju kiirem kui varasemad tehnoloogiad ja ühildub enamiku mikroprotsessoritega.

Ülevaade

HyperTransport Consortium

ASUS F1A75-M PRO emaplaat, mis kasutab HyperTransporti

HyperTranspordi tehnoloogia kallal alustas AMD tööd juba aastal 1997. Aastal 2001 lõid AMD ja veel mitu nimekat tehnoloogiafirmat HyperTransport Consortiumi, mis tegeleks HyperTranspordi edendamisega. Peale AMD kuulusid asutajaliikmete hulka ka sellised firmad nagu Apple, Cisco, Nvidia ja Sun Microsystems. Praegu kuulub sinna juba üle 50 maineka tehnoloogiafirma.

HyperTranspordi eelised

HyperTranspordil on vanade siinitehnoloogiate ees mitu eelist.

• See tarbib vähem voolu, seega ei pea ka jahutuse pärast nii palju muretsema.
• Võtab vähem ruumi, mis annab sellele rohkem paindlikkust.
• Kaks andmeliini, mis suudavad saata rohkem andmeid vähemate viikudega, seega tootmiskulud on väiksemad. Üks andmeliin suudab teha 1,6 miljardit andmeedastust sekundis iga viigupaari kohta.
• HyperTranspordiga saavad kõik viigud transportida igat tüüpi andmeid, mis tähendab et andmete saatmise korral on kõik viigud kasutuses. Vanematel siinide viigud suutsid edastada ainult spetsiifilist informatsiooni, see ei ole aga väga efektiivne.
• Loob iga seadmega eraldi püsiühenduse. Varem oli kõigi seadmete peale vaid üks ühendus, mis aeglustas tööd, kui korraga oli kasutuses mitu seadet. HyperTranspordiga seda probleemi ei ole.

Tööpõhimõte

Praegustel AMD protsessoritel on kaks siini, üks loob ühenduse protsessori ja mälu vahel, seda kutsutakse mälusiiniks. Teine on HyperTransport, mis loob protsessori ja emaplaadi kiibistiku kaudu ühendatud komponentidega kiire otseühenduse. HyperTransport on sisend-väljundsiin, mis tähendab, et on olemas eraldi sisend- ja väljundandmerajad, mis lubavad protsessoril samal ajal andmeid nii saata kui ka vastu võtta. Samuti on HyperTranspordil topeltkiirusega ühendus ehk DDR (inglise keeles Double Data Rate) ja muutuv bitikiirus on vahemikus 2–32 bitti.

Paketipõhisus

HyperTransport on paketipõhine ja iga pakett koosneb 32-bitiste sõnade komplektist, sõltumata siini ühenduse laiusest. Esimene sõna paketis on alati käsksõna. Kui paketis on aadress, siis käsusõna viimased 8 bitti on aheldatud järgmise 32-bitise sõnaga, et moodustada 40-bitine aadress. Allesjäävad 32-bitised sõnad paketis on sõnumi sisu.

HTX ja HTX3

Konnektorid ülevalt alla: HTX, PCI-E põikplaat, PCI-E

Aastal 2005 väljastati HTX (HyperTransport eXpansion) laienduspesa, mis leidis kasutust AMD emaplaatides. HTX annab tütarkaardile otseühenduse HyperTranspordi siiniga ja protsessoriga. HTX-i maksimaalne taktsagedus on 800 MHz. 2008. aasta augustis väljastati HTX3, mis on täielikult tagasiühilduv originaalse HTX-ga. HTX3 on ka tunduvalt kiirem, lubades maksimaalseks taktsageduseks 2,6 GHz.

Rakendused

Esisiini asendus

Üks HyperTranspordi loomise põhjustest oli esisiini asendamine. Moodsad arvutid muutusid esisiini jaoks liiga kiireks ja AMD hakkas otsima võimsamat lahendust. Kui esisiini andmeedastuskiiruse maksimum on 12,8 GB/s, siis HyperTranspordi puhul on see 51,2 GB/s. Esisiini võimsamaks muutmiseks tuleb suurendada siinide laiust, seda ei saa aga lõpmatuseni teha, ilma et esisiin liiga suureks ei läheks. HyperTransport võimaldab suuremat kiirust ilma füüsiliselt liiga suureks paisumata.

Ruuteri või kommutaatori põhiplaadi asendus

HyperTransport on suuteline asendama ruuterite ja kommutaatorite põhiplaate. Ruuteritel ja kommutaatoritel on portide vahel mitu ühendust ja andmed tuleb portide vahel edasi kanda võimalikult kiiresti. On võimalik kasutada nelja HyperTransport-Etherneti silda ja kasutada põhiplaadina HyperTransporti.

Multiprotsessorite ühendus

Veel üks kasutusvõimalus HyperTranspordile on luua ühendus NUMA multiprotsessoritega arvutite vahel.

HyperTranspordi versioonid

HyperTransport 1.x

HyperTransport 1.x toetab järgmisi taktsagedusi: 200 MHz (800 MB/s), 400 MHz (1600 MB/s), 600 MHz (2400 MB/s) ja 800 MHz (3200 MB/s). HyperTransport 1.x on kasutusel sokkel 754 ja AM2 Semproni protsessorites.

HyperTransport 2.0

HyperTransport 2.0 lisas uued taktsagedused ja seega ka uued edastuskiirused. Uued taktsagedused: 1000 MHz (4000 MB/s), 1200 MHz (4800 MB/s) ja 1400 MHz (5600 MB/s). Lisati ka uus funktsioon – PCI-Expressi vastendus, mis lubab protsessoril lihtsamalt PCI-Expressi seadmetega andmeid vahetada. HyperTransport 2.0-iga töötavad kõik AMD protsessorid sokliga 939 (välja arvatud Semproni protsessorid, mis kasutavad HT 1.0).

HyperTransport 3.0

HyperTransport 3.0 uued taktsagedused: 1800 MHz (7200 MB/s), 2000 MHz (8000 MB/s), 2400 MHz (9600 MB/s) ja 2600 MHz (10 400 MB/s). HyperTransport 3.0 leiab kasutust Phenomi, Phenom II, Athlon II ja FX protsessorites.

HyperTransport 3.1

HyperTransport 3.1 uued taktsagedused: 2800 MHz (11 200 MB/s), 3000 MHz (12 000 MB/s) ja 3200 MHz (12 800 MB/s). HyperTransport 3.1 on kasutusel AMD protsessorites suurusega 45 nm.

HyperTranspordi kiirus

Kiirused	HT 1.x	HT 2.0	HT 3.0	HT 3.1
Maksimaalne taktsagedus	800 MHz	1,4 GHz	2,6 GHz	3,2 GHz
Maksimaalne ribalaius	12,8 GB/s	22,4 GB/s	41,6 GB/s	51,2 GB/s

Välislingid

• HyperTransport™ Technology Consortium