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几种互联总线带宽:PCIe、QPI、UPI、NVLink

Intel QPI和UPI的带宽

QPI,即Intel的QuickPath Interconnect,译为快速通道互联。也即CSI(Common System Interface),用来实现芯片之间的直接互联。QPI是一种基于包传输的串行式高速点对点连接协议,采用差分信号与专门的时钟进行传输,一组QPI具有具有20条数据传输线,以及发送(TX)和接收方(RX)的时钟信号。一个QPI数据包包含80位,需要两个时钟周期或四次传输完成整个数据包的传送(QPI的时钟信号速率是传输速率的一半)。在每次传输的20bit数据中,有16bit是真实有效的数据,其余四位用于循环冗余校验,以提高系统的可靠性。由于QPI是双向的,在发送的同时也可以接收另一端传输来的数据,这样,每个QPI总线总带宽=每秒传输次数(即QPI频率)×每次传输的有效数据(即16bit/8=2Byte)×双向。所以QPI频率为4.8GT/s的总带宽=4.8GT/s×2Byte×2=19.2GB/s,QPI频率为6.4GT/s的总带宽=6.4GT/s×2Byte×2=25.6GB/s。(bit-位,Byte-字节,1Byte=8bit)

UPI,即Intel的Ultra Path Interconnect,取代QPI的技术。拥有更高的通信速率、效率、更低的功耗。

  • 一条8GT/s的QPI的单向带宽:8GT/s*16bit/8=16GB/s
  • 一条9.6GT/s的QPI的单向带宽:9.6GT/s*16bit/8=19.2GB/s
  • 一条10.4GT/s的UPI的单向带宽:10.4GT/s*16bit/8=20.8GB/s

PCIe的带宽

  • X16的PCIe Gen3的单向带宽:8GT/s16bit/8128/130=16GB/s*128b/130b=15.75GB/s
  • X16的PCIe Gen4的单向带宽:16GT/s16bit/8128/130=32GB/s*128b/130b=31.51GB/s
  • X16的PCIe Gen5的单向带宽也是:32GT/s16bit/8128/130=64GB/s128b/130b=63.01GB/
  • X16的32GT/s的CXL的单向带宽:32GT/s16bit/8128/130=64GB/s128b/130b=63.01GB/s

NVLink的带宽

  • NVLink 1.0有4条Link,每个Link有8个Lan,单向带宽是:20GT/s4Link8Lan/8=80GB/s
  • NVLink 2.0有6条Link,每个Link有8个Lan,单向带宽是:25GT/s6Link8Lan/8=150GB/s

转自:Intel UPI/QPI/CXL带宽计算