Intel CSI (Quickpath) ist doppelt so schnell

Mit der für 2008 erwarteten Nehalem-Prozessorfamilie wird sich Intel vom Frontside-Bus verabschieden und durch das schon länger in der Entwicklung befindliche CSI (Common System Interface) ersetzen, das als QuickPath in den Markt Einzug halten wird. Nun sind tiefgreifende Details der neuen Systemschnittstelle bekannt geworden.

David Kanter von Real World Tech hat Intels Patentanmeldungen und alle bisher Preis gegebenen Informationen gesammelt und nutzt diese in einem überaus ausführlichen Artikel, um die Geheimnisse von QuickPath zu lüften. Demnach handelt es sich bei CSI in der Standardausbaustufe um einen pro Richtung 20 Bit breiten Bus, der in den für 2008 geplanten Produkten – den Nehalem-Prozessoren (IA32) und dem Quad-Core Itanium Tukwila (IA64) – mit 4,8 bis 6,4 Gigatransfers pro Sekunde (GT/s) arbeitet. Übertragungen werden grundsätzlich in 80-Bit-Paketen durchgeführt. Für ein Paket sind somit bei 20 Lanes vier Übertragungszyklen nötig. Von diesen 80 Bit sind 64 Bit Nutzdaten, die übrigen 16 Bit enthalten zusätzliche Paketinformationen (z.B. für die Fehlerkorrektur).

Damit ergibt sich für CSI folgende Übertragungsgeschwindigkeit pro Richtung:

• 16 Bits x 4,8 GT/s / 8 = 9,0 GB/s (netto)
• 20 Bits x 4,8 GT/s / 8 = 12,0 GB/s (brutto)
• 16 Bits x 6,4 GT/s / 8 = 12,8 GB/s (netto)
• 20 Bits x 6,4 GT/s / 8 = 16,0 GB/s (brutto)

Aufsummiert für beide Richtungen bringt es CSI also auf 18,0 oder 25,6 GB/s. Der aktuell zum Einsatz kommende und 64 Bit breite Frontside-Bus bringt es bei FSB1066 auf 8,3 GB/s, bei FSB1333 sind es 10,4 GB/s und beim für November 2007 erwarteten FSB1600 stehen 12,5 GB/s auf der Habenseite. Das kommende CSI wäre damit zum Start doppelt so schnell wie die letzte Ausbaustufe des FSB.

Je nach Prozessor können auch mehrere CSI-Links vorhanden sein. Die letzten (und möglicherweise nicht mehr aktuellen Informationen) zu Tukwila sprechen von vier vollen (20 Bit) und zwei halben (10 Bit) Verbindungen. Die kumulierte Bandbreite würde sich in diesem Fall auf 128 GB/s belaufen. In einem Mehr-Wege-Prozessorsystem könnte Intel damit wie AMD mit seinem HyperTransport-Interface mehrere Prozessoren direkt miteinander verbinden. Bislang müssen Intels Prozessoren stehts über die Northbridge (Memory Controller) und ihren Frontside-Bus Kontakt aufnehmen. Die Stärken von CSI kommen daher vor allem in Multi-Sockel-Systemen zum Tragen.

AMD setzt mit seinen Athlon-64- und Opteron-Prozessoren bereits seit 2003 auf HyperTransport, ein ebenfalls serielles Bus-Interface mit einer Busbreite von 16 Bit (Verbindungen mit 2, 4, 8 und 32 sind von der Spezifikation ebenfalls abgedeckt). Das aktuell eingesetzte Hypertransport 2.0 arbeitet mit 1,0 GHz und überträgt pro Richtung 4 GB/s. Der im Sockel AM2+ genutzte HyperTransport-3.0-Standard wird die Geschwindigkeit erheblich steigern, CSI wäre jedoch auch dann noch einen Tick schneller.