В связи с появлением в будущем процессоров на основе чиплетов возникает вопрос: какие интерфейсы и протоколы будут использоваться для обмена данными между различными элементами чиплета. Хотя будет несколько разных модулей и по одному для каждой марки, общий электрический ввод-вывод в двух своих вариантах - это интерфейс связи, который будет использоваться для связи чиплетов поверх промежуточного устройства.
Нет сомнений в том, что процессоры, состоящие из чиплетов, станут нормой в последующие годы, мы знаем, что это будет ставка на будущие разработки обоих Intel, AMD и NVIDIA, в котором каждый из них разработал собственный интерфейс для взаимодействия с вашими архитектурами.
С другой стороны, общий электрический интерфейс - это интерфейс, который стандартизируется для связи между элементами чиплета и не принадлежит этим трем компаниям. Более того, многие проекты представляют собой блоки FPGA, которые используют этот интерфейс для связи между различными частями. Хотя, прежде чем объяснять, из чего он состоит, лучше всего познакомиться с рядом основных понятий.
Концепция NoC
NoC или сеть на кристалле - это идея создания взаимосвязи между различными компонентами ПК, как если бы это была сеть, для этого у каждого из элементов есть маршрутизатор, который связывает его с другими элементами, поэтому необходимо только это что каждый элемент сети имеет встроенный маршрутизатор, который используется для связи и взаимодействия с остальными
Каждый элемент в компонентной сети имеет свой собственный адрес, и способ связи между различными компонентами состоит в том, чтобы заставить каждый элемент вызывать сетевой адрес другого элемента, в котором не только элементы обработки имеют адрес внутри одного и того же, не только процессоры. и интерфейсы ввода-вывода, но также и воспоминания, из которых он состоит, будь то Оперативная память, VRAM и даже чипы NVMe для облегчения связи.
Идея MCM как NoC
Что-то, что отличает SoC от MCM, заключается в том, что в первом случае у нас есть центральный блок на чипе, который отвечает за связь друг с другом всеми элементами внутри чипа, и они с памятью являются общими для всех SoC, независимо от о какой бы архитектуре мы ни говорили, все SoC содержат этот общий элемент.
Но в MCM, состоящем из нескольких отдельных элементов, также должно быть подразделение, отвечающее за связь различных элементов друг с другом. Если мы говорим о SoC, то должен быть один и тот же блок, отвечающий за связь, но в случае, когда мы говорим о NoC, в котором каждый элемент может напрямую общаться с другим, тогда все уже меняется.
В NoC связь осуществляется между различными элементами с использованием сетевого интерфейса, представьте это как сеть LAN, но с использованием гораздо более быстрых соединений для связи между различными элементами чиплета из-за небольшого расстояния и используемого материала.
Что такое общий электрический ввод / вывод?
Ассоциация Общие электрические вводы / выводы сокращенно CEI, представляет собой серию соглашений, заключенных консорциумом под названием Optical Internet Working Forum (OIF), который отвечает за определение общих требований к электрическим интерфейсам со скоростью передачи данных со скоростью передачи 3,125, 6, 11, 25 -28 и 56, 112 и скоро 224 Гбит / с.
CEI послужил основой для различных типов интерфейсов ввода-вывода и протоколов, таких как Hyper Transport, от которого наследуется AMD Infinity Fabric, интерфейс SATA в нескольких его версиях. различные интерфейсы 803.3 и InfiniBand.
Его важность обусловлена тем фактом, что, хотя Intel и AMD будут использовать свои собственные проприетарные интерфейсы для связи различных чиплетов в MCM, наличие стандартного интерфейса, который можно использовать, чрезвычайно важно не только для развертывания конструкций на основе чиплетов. . различными разработчиками процессоров, а также для их разработки.
Common Electrical I / O - это интерфейс типа SERDES, который в своей текущей версии может достигать скорости передачи 112 Гбит / с. В настоящее время он имеет разные варианты, но нас интересуют те, которые связаны с чиплетами, поскольку они будут широко использоваться для связи между различными элементами.
SERDES - это тип интерфейса, который делает то, что он делает, это принимает серию данных параллельно и последовательно передает их другому, поскольку он будет делать противоположный процесс, то есть снова преобразует последовательный сигнал в параллельный. Отсюда и размер SERDES.
В случае текущего интерфейса 112 Гбит / с он использует кодирование типа PAM4 таким образом, что он может достигать скорости 112 Гбит / с с использованием тактовой частоты 28 ГГц для связи. Такие тактовые частоты были бы крайне контрпродуктивными, если мы говорим о больших расстояниях, но это не случай MCM, состоящего из чиплетов с промежуточным устройством ниже, в котором различные элементы находятся слишком близко для связи.
В интерфейсе общего электрического ввода-вывода у нас есть два типа, с одной стороны, у нас есть тот, который отвечает за связь в традиционном чиплете, который в его версии 112 Гбит / с называется CEI-112G-MCM и предназначен для проводной связи с расстояние между обоими концами не более 2.5 мм, короткое расстояние кабеля позволяет ему потреблять очень мало энергии за одну передачу.
Второй тип разработан для связи с оптическим приемником, и да, следующим шагом после обычных переходников является использование оптических интерфейсов для связи, хотя в настоящее время они не используются и не будут использоваться в краткосрочной перспективе в домашних системах.
Общий электрический ввод / вывод для внешней связи чиплетов
Чиплет, несмотря на то, что он состоит из разных блоков внутри, можно рассматривать как единый блок, обращенный наружу, и способ его взаимодействия - через серию интерфейсов ввода-вывода, которые обеспечивают связь.
Конечно, для связи внутри чиплета этот тип внешних интерфейсов необходимо преобразовать в сигнал типа Common Electrical I / O через серию SERDES, которые расположены близко к периферии чипа. непосредственно перед внешними интерфейсами, будь то интерфейсы RAM, VRAM, PCI Express и т. д.
