计算机常用名词解释2

roland · 发表于 2009-4-17

计算机常用名词解释2
1、SATA
SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
SATA的产生式用来代替原来的PATA（并口）接口的，国际SATA（SATA-IO）组织负责开发，管理和发布SATA标准。使用SATA接口的设备可以得到更快的速度，并且这种接口简单方便，且更好设置。
主流的Serial ATA 2.0接口
　　新的Serial ATA（即串行ATA），简称SATA，是英特尔公司发布接口类型，它以连续串行的方式传送资料，在同一时间点内只会有1位数据传输，此做法能减小接口的针脚数目，用四个针就完成了所有的工作（第1针发出、2针接收、3针供电、4针地线）。这样做法能降低电力消耗，减小发热量。
　　串行ATA也称作Serial ATA 1.0 作为增强型IDE或并行ATA(如ATA-100)接口的替代规范是在2001年发布的。串行ATA控制器可以做成PCI卡或整合到南桥I/O控制芯片里。串行ATA支持所有兼容ATA 或ATAPI的设备，包括硬盘、磁带机、CD、DVD及其他光学驱动器。
　　串行ATA在7针接口上以1500MHz的时钟频率传输速率可以达到150MB/s或1.5Gb/s。即将发布的规范定义了300MB/s(3000MHz时钟)以及600MB/s(6000MHz时钟)的传输速率。
　　串行ATA在软件上100%兼容现有的ATA协议，当前的操作系统不需要做改动或添加新的驱动程序就可以快速应用串行ATA。
　　串行ATA用最大长度是一米的电缆连接机箱内部的驱动器。这种电缆要比EIDE电缆窄，所以其更小更灵活。较小的电缆使得机箱内部通风更好，便于拆卸，同时也更美观。
　　为了提升性能和可靠性，串行ATA用点到点连接取代了ATA和SCSI并行界面那种近似共享式的连接。每个串行ATA控制器端口仅能连接一个设备；也就是说通过该端口的控制器仅能同指定的设备通信。因为总线没有共享，每个设备可以在任何时刻与系统直接通信。其结果是整个接口的有效带宽给了一个设备。这种连接方式在建立时没有象共享总线拓扑那样的仲裁延迟。在典型的ATA系统中增加一块硬盘后整个系统的吞吐量的增加会小于这块硬盘的吞吐量。而在串行ATA系统中每块加入的硬盘都能提供其最大吞吐量。点到点连接提供的另一个好处就是配置更加简化，令系统设置工作简单快速而且成本低廉。
　　为保证数据传输的可靠性串行ATA提供了循环冗余校验(CRC)进行错误检测。
　　2007年制定了SATA2及SATA2.5标准，速度达到3000Mbps(理论上等同于375MB/s )
　　基于本人亲身体会，发现SATA硬盘缺点明显，在大多数主板上对超频非常敏感，基本上一超频主板就无法识别SATA硬盘，因此奉劝那些超频玩家，买SATA硬盘时一定要确认你的主板支持锁定PCI-E/SATA，否则很可能出现一超频就无法识别硬盘的情况。
　　SATA拔插损坏的,一般都是不注意造成的,人为原因居多,当然也有用料太烂或者设计原因造成的,不过还是建议大家多看多细心,特别是拔有卡扣的SATA线时.
　　解析SATA2.0扩展规范
　　自2003年第二季度Intel推出支持SATA 1.5Gbps的南桥芯片(ICH5)后，SATA接口取代传统PATA(并行ATA)的态势日渐明显。此外，SATA与现存于PC上的USB、IEEE1394相比，在性能和功能方面的表现也很突出。然而经过一年的市场洗礼，原有的SATA 1.0/1.0a (1.5Gbps)规格遇到了一些问题。2005年SATA硬盘步入了新的发展阶段。性能更强、配置更高的SATA2.0产品已经出现在市场上，而这些高性能的SATA2.0硬盘的到来无疑加速了硬盘市场的转变。

roland · 发表于 2009-4-20

2009最新的Serial ATA 3.0接口
　　SATA Revision 3.0规范主要新特性：
　　1、可在存储单元、磁盘驱动器、光学和磁带驱动器、主机总线适配器(HBA)之间提供6Gbps速度的链路速度，并保证新的网络性能水平。当然，6Gbps(750MB/s)只是理论值，事实上SATA接口发送信息的速度为600MB/s，而受制于系统各部件的影响，实际速度会更低一些，而且不同环境差异会很大。
　　2、新的原生指令排序(NCQ)串行指令，面向需要大量带宽的音频、视频应用，可保证数据传输的同步。
　　3、NCQ管理功能，通过对未执行的NCQ指令进行主机处理和管理来优化性能。
　　4、改进电源管理功能。
　　5、适合紧凑型1.8寸存储设备的小型低插力(LIF)接头。
　　6、旨在让更轻、更薄笔记本容纳7毫米光驱的接头。
　　7、符合INCITS ATA8-ACS标准。
　　8、完全向下兼容，新规范产品与旧规范产品相连时速度会自动降至3Gbps或1.5Gbps。
　　SATA-IO组织还表示，现在的第三版规范仅用于内部SATA接口，而已在研发之中的更新版本“SATA Revision 3.1”会重点把eSATA外置接口的速度也提高到6Gbps，并解决外置接口耐用性(插拔次数)、更长数据线下的稳定性和扩展性等问题。
　　SATA-IO组织将与业界厂商合作，在Computex 2009上展示SATA 6Gbps产品。
eSATA
　　SATA接口的设计仅供做为使用于系统机箱内。eSATA的出现将使得用户可以在电脑外部连接SATA硬盘而不像过去只能局限于电脑内部。当然，你也可以用USB或者火线实现这一功能，但是eSATA的却拥有极大的传输速度优势：在目前的市场上，USB2.0的数据传输速度可以达到480Mb/s(60MB/S)，IEEE1394的数据传输速度可以达到400~800Mb/s(50MB/S~100MB/S)。然而eSATA最高却可提供3000Mb/s(384MB/S)的数据传输速度，远远高于USB2.0和IEEE1394，并且依然保持方便的热插拔功能，用户是不需要关机便能随时接上或移除SATA装置，十分方便。
　　外接界面 Mbps MBps
　　USB1.1  12  1.5
　　USB2.0  480  60
　　1394 (Firewire)  400 50
　　1394b 800 100
　　eSATA 1.5Gb/s 1200 150
　　eSATA 3Gb/s 2400 300
　　虽eSATA2接口在理论上可以达到3Gbps的传输率，不过实际应用上，受硬盘内部传输率及主板的制约，实际数据传输可能介于1.5Gbps到3Gbps之间，但仍高于IEEE 1394、USB2.0的传输速率。
　　因此，快速的传输速度和方便的移动能力，在不久的将来，eSATA将取代USB2.0和IEEE 1394成为外部扩展接口的发展趋势。然而，eSATA并不是只要将一个SATA埠移到PC电脑箱后面就可以了。使用于机箱内的SATA缆线和连接器并不适合直接用于外接的方式。
2、QPI
      Intel的QuickPath Interconnect技术缩写为QPI，译为快速通道互联。事实上它的官方名字叫做CSI，Common System Interface公共系统界面，用来实现芯片之间的直接互联，而不是在通过FSB连接到北桥，矛头直指AMD的HT总线。无论是速度、带宽、每个针脚的带宽、功耗等一切规格都要超越HT总线。
QPI的技术特点：
带宽更大
　 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。在延迟方面，QPI与 FSB几乎相同，却可以提升更高的访问带宽。一组QPI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)
　　效率更高
　　此外，QPI另一个亮点就是支持多条系统总线连接，Intel称之为multi-FSB。系统总线将会被分成多条连接，并且频率不再是单一固定的，也无须如以前那样还要再经过FSB进行连接。根据系统各个子系统对数据吞吐量的需求，每条系统总线连接的速度也可不同，这种特性无疑要比AMD目前的Hypertransport总线更具弹性。

roland · 发表于 2009-4-21

QPI与FSB的区别：
FSB正离我们远去
　　众所周之，前端总线（Front Side Bus，简称FSB）是将CPU中央处理器连接到北桥芯片的系统总线，它是CPU和外界交换数据的主要通道。前端总线的数据传输能力对计算机整体性能影响很大，如果没有足够带宽的前端总线，即使配备再强劲的CPU，用户也不会感觉到计算机整体速度的明显提升。
　　目前intel处理器主流的前端总线频率有800MHz、1066MHz、1333MHz几种，而就在2007年11月，intel再度将处理器的前端总线频率提升至1600MHz（默认外频400MHz），这比2003年最高的800MHzFSB总线频率整整提升了一倍。这样高的前端总线频率，其带宽多大呢？前端总线为1333MHz时，处理器与北桥之间的带宽为10.67GB/s，而提升到1600MHz能达到12.8GB/s，增加了20%。
　　虽然intel处理器的前端总线频率看起来已经很高，但与同时不断提升的内存频率、高性能显卡（特别是双或多显卡系统）相比，CPU与芯片组存在的前端总线瓶颈仍未根本改变。例如1333MHz的FSB所提供的内存带宽是1333MHz×64bit/8=10667MB/s=10.67GB/s，与双通道的DDR2-667内存刚好匹配，但如果使用双通道的DDR2-800、DDR2-1066的内存，这时FSB的带宽就小于内存的带宽。更不用说和未来的三通道和更高频率的DDR3内存搭配了（Nehalem平台三通道DDR3-1333内存的带宽可达32GB/s）。
与AMD的HyperTransport(HT)总线技术相比，FSB的带宽瓶颈也很明显。HT作为AMD CPU上广为应用的一种端到端的总线技术，它可在内存控制器、磁盘控制器以及PCI-E总线控制器之间提供更高的数据传输带宽。HT1.0在双向32bit模式的总线带宽为12.8GB/s，其带宽便可匹敌目前最新的FSB带宽。2004年AMD推出的HT2.0规格，最大带宽又由1.0的12.8GB/s提升到了22.4GB/s。而最新的HT3.0又将工作频率从HT2.0最高的1.4GHz提高到了2.6GHz，提升幅度几乎又达到了一倍。这样，HT3.0在2.6GHz高频率32bit高位宽运行模式下，即可提供高达41.6GB/s的总线带宽（即使在16bit的位宽下也能提供20.8GB/s 带宽），相比FSB优势明显，应付未来两年内内存、显卡和处理器的升级需要也没有问题。
　　面对这种带宽上的劣势，虽然intel通过对市场的准确把握，以及其他优势技术上的弥补（如指令集优势、如CPU效率上intel的酷睿2双核共享二级缓存互联架构要明显优于AMD HT互联下的的双核架构等等），让AMD的带宽优势并没有因此转化为胜势，但intel要想改变这种处理器和北桥设备之间带宽捉襟见肘的情况，纵使在现可在技术上将FSB频率进一步提高到2133MHz，也难以应付未来DDR3内存及多显卡系统所带来的带宽需求。Intel推出新的总线技术势在必行。
　　当世界失去FSB我们还有QPI
　　Intel自身也清醒的认识到，要想在通过单纯提高处理器的外频和FSB，也难以像以前那样带来更好的性能提升。采用全新的Nehalem架构的intel下一代CPU让我们看到了英特尔变革的决心。目前已经正式发布，基于该架构的代号为Boomfield第一款处理器，我们可以看见很多很多技术的细节——该处理器拥有全新的规格和性能，采用全新的LGA 1366接口，45nm制程，集成三通道DDR3内存控制器（支持DDR3 800/1066/1333/1600内存规格），使用新总线QPI与处理器进行连接，支持SMT（Simultaneous Muti-hreading,单颗处理器就可以支持8线程并行技术）多线程技术，支持SSE4.2指令集（增加了7条新的SSE4指令），是intel第一款原生四核处理器……
　　当然，在其拥有的众多技术中，最引人注目的应该还是QPI（原先宣传的CSI总线）总线技术，他是全新的Nahalem架构之所以能在架构、功能和性能上取得大突破的关键性技术。
QPI能给我们带来什么？
QPI(Quick Path Interconnect)——"快速通道互联"，取代前端总线(FSB)的一种点到点连接技术，20位宽的QPI连接其带宽可达惊人的每秒25.6GB，远非FSB可比。QPI最初能够发放异彩的是支持多个处理器的服务器平台，QPI可以用于多处理器之间的互联。
　　（1）. QPI使通信更加方便
　　 QPI是在处理器中集成内存控制器的体系架构，主要用于处理器之间和系统组件之间的互联通信（诸如I/O）。他抛弃了沿用多年的的FSB，CPU可直接通过内存控制器访问内存资源，而不是以前繁杂的“前端总线——北桥——内存控制器”模式。并且，与AMD在主流的多核处理器上采用的4HT3（4根传输线路，两根用于数据发送，两个用于数据接收）连接方式不同，英特尔采用了4+1 QPI互联方式（4针对处理器，1针对I/O设计），这样多处理器的每个处理器都能直接与物理内存相连，每个处理器之间也能彼此互联来充分利用不同的内存，可以让多处理器的等待时间变短（访问延迟可以下降50%以上），只用一个内存插槽就能实现与四路AMD皓龙处理器（AMD在服务器领域的处理器，与intel至强同等产品定位）同等带宽。
　　（2）. QPI、处理器间峰值带宽可达96GB/s
　　在intel高端的安腾处理器系统中，QPI高速互联方式使得CPU与CPU之间的峰值带宽可达96GB/s，峰值内存带宽可达34GB/s。这主要在于QPI采用了与PCI-E类似的点对点设计，包括一对线路，分别负责数据发送和接收，每一条通路可传送20bit数据。这就意味着即便是最早的QPI标准，其传输速度也能达到6.4GT/s——总计带宽可达到25.6GB/s(为FSB 1600MHz的12.8GB/S的两倍)。这样的带宽已可媲美AMD目前的总线解决方案，能满足未来CPU与CPU、CPU与芯片的数据传输要求。

roland · 发表于 2009-4-22

（3）. 多核间互传资料不用经过芯片组
　　QPI总线可实现多核处理器内部的直接互联，而无须像以前那样还要再经过FSB进行连接。例如，针对服务器的Nehalem架构的处理器拥有至少4组QPI传输，可至少组成包括4颗处理器的4路高端服务器系统（也就是16颗运算内核至少32线程并行运作）。而且在多处理器作业下，每颗处理器可以互相传送资料，并不需要经过芯片组，从而大幅提升整体系统性能。随着未来Nehalem架构的处理器集成内存控制器、PCI-E 2.0图形接口乃至图形核心的出现，QPI架构的优势见进一步发挥出来。
　　（4）. QPI互联架构本身具有升级性
　　QPI采用串联方式作为讯号的传送，采用了LVDS（低电压差分信号技术，主要用于高速数字信号互联，使信号能以几百Mbps以上的速率传输）信号技术，可保证在高频率下仍能保持稳定性。QPI拥有更低的延迟及更好的架构，将包括集成的存储器控制器以及系统组件间的通信链路。
　　（5）. QPI总线架构具备可靠性和性能
　　可靠性、实用性和适用性特点为QPI的高可用性提供了保证。比如链接级循环冗余码验证（CRC）。出现时钟密码故障时，时钟能自动改路发送到数据信道。QPI还具备热插拔。深度改良的微架构、集成内存控制器设计以及QPI直接技术，令Nehalem拥有更出色的执行效率，在单线程同频率下，Nehalem拥有更为出色的执行效率，在单线程同频率条件下，Nehalem的运算能力在相同功耗下比现行的Penryn架构的效能可能提高30%。
　　QPI对AMD和NVIDIA的影响
做为行业领导性厂商，每次Intel平台的进步都是有人欢喜有人愁。比如，AMD面临着该如何追赶Intel处理器革新速度的问题，如果未来AMD无法跟上英特尔的步伐，其市场份额肯定将变得越来越小。当然，AMD有其过硬的显卡技术支撑，这正是目前Intel所欠缺的。
　　AMD CPU如真能将其GPU整合，带来的市场影响力也是巨大的。
　　NVIDIA的处境，Intel的目标是CPU整合GPU，而NVIDIA的目标则是GPU整合CPU，虽然NVIDIA自身对其信心满满，从目前的竞争形势来看，一项是靠显卡技术、芯片组维系的NVIDIA，面对Intel的打压，必须在Intel平台推广SLI，面对Intel和AMD的CPU整合GPU方案，对NVIDIA的低端、中低端显卡市场又非常大的影响。

9234200 · 发表于 2009-4-25

好文章!
:victory:

sawer · 发表于 2009-5-4

谢谢楼主的发布，文章资源丰富，收藏了！~

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