HyperTransport – это технология высокоскоростной шины, разработанная компанией AMD для передачи данных между процессором и другими устройствами в компьютерной системе. Она обеспечивает высокую пропускную способность и низкую задержку передачи данных, что делает ее идеальным выбором для работы с высокопроизводительными компьютерами и серверами.
HyperTransport обеспечивает большую пропускную способность данных и большую эффективность передачи по сравнению с традиционными шинами данных, такими как PCI и AGP. Это позволяет существенно увеличить производительность и скорость обработки данных в компьютерных системах.
Для разработки и продвижения данной шины был образован консорциум HyperTransport Technology. Технология используется:
- компаниями AMD и Transmeta в x86-процессорах;
- PMC-Sierra, Broadcom и Raza Microelectronics — в процессорах AMD, MIPS;
- nVidia, VIA, SiS, ULi/ALi, Apple Computer и HP — в наборах системной логики для ПК;
- HP, Sun Microsystems, IBM и iWill — в серверах;
- Cray, Newisys и PathScale — в суперкомпьютерах;
- компанией Cisco — в маршрутизаторах.
HyperTransport работает на частотах от 200 МГц до 3,2 ГГц (к примеру, у шины PCI — 33 и 66 МГц). Кроме того, она использует DDR, что означает, что данные посылаются как по фронту, так и по срезу сигнала синхронизации, что позволяет осуществлять до 5200 миллионов посылок в секунду при частоте сигнала синхронизации 2,6 ГГц; частота сигнала синхронизации настраивается автоматически.
HyperTransport поддерживает автоматическое определение ширины шины от 2 до 32 бит. Полноразмерная полноскоростная 32-битная шина в двунаправленном режиме способна обеспечить пропускную способность до 51 200 Мбайт/с = 2 (DDR) × 2 × 32/8 (байт) × 3200 (МГц) (максимум в одном направлении — 25 600 Мбайт/с), являясь, таким образом, самой быстрой шиной среди себе подобных. Шина может быть использована как в подсистемах с высокими требованиями к пропускной способности (оперативная память и ЦПУ), так и в подсистемах с низкими требованиями (периферийные устройства). Данная технология также способна обеспечить низкие задержки для других применений в других подсистемах.
Шина HyperTransport основана на передаче пакетов. Каждый пакет состоит из 32-разрядных слов, вне зависимости от физической ширины шины (количества информационных линий). Первое слово в пакете — всегда управляющее слово. Если пакет содержит адрес, то последние 8 бит управляющего слова сцеплены со следующим 32-битным словом, в результате образуя 40-битный адрес. Шина поддерживает 64-разрядную адресацию — в этом случае пакет начинается со специального 32-разрядного управляющего слова, указывающего на 64-разрядную адресацию, и содержащего разряды адреса с 40 по 63 (разряды адреса нумеруются начиная с 0). Остальные 32-битные слова пакета содержат непосредственно передаваемые данные. Данные всегда передаются 32-битными словами, вне зависимости от их реальной длины (например, в ответ на запрос на чтение одного байта по шине будет передан пакет, содержащий 32 бита данных и флагом-признаком того, что значимыми из этих 32 бит являются только 8).
Пакеты HyperTransport передаются по шине последовательно. Увеличение пропускной способности влечёт за собой увеличение ширины шины. HyperTransport может использоваться для передачи служебных сообщений системы, для передачи прерываний, для конфигурирования устройств, подключённых к шине, и для передачи данных.
Операция записи на шине бывает двух видов — posted и non-posted. Posted-операция записи заключается в передаче единственного пакета, содержащего адрес, по которому необходимо произвести запись, и данные. Эта операция обычно используется для обмена данными с высокоскоростными устройствами, например, для DMA-передачи. Non-posted операция записи состоит из посылки двух пакетов: устройство, инициирующее операцию записи, посылает устройству-адресату пакет, содержащий адрес и данные. Устройство-адресат, получив такой пакет, проводит операцию записи и отсылает устройству-инициатору пакет, содержащий информацию о том, успешно ли произведена запись. Таким образом, posted-запись позволяет получить максимальную скорость передачи данных (нет затрат на пересылку пакета-подтверждения), а non-posted-запись позволяет обеспечить надёжную передачу данных (приход пакета-подтверждения гарантирует, что данные дошли до адресата).
Шина HyperTransport поддерживает технологии энергосбережения, а именно ACPI. Это значит, что при изменении состояния процессора (C-state) на энергосберегающее изменяется также и состояние устройств (D-state). Например, при отключении процессора жёсткие диски также отключаются.