QPI

最終更新日 2023年09月07日

基礎

QPIとはQuickPath Interconnectの略であり、CPUとチップセットを接続するインターフェースです。インテルがQPIを開発しました。

QPIはFSBの後継です。FSBはFront Side Busの略です。QPIはFSBと比べて大幅に高速です。QPIはCPUからチップセットにデータ転送する信号線と、チップセットからCPUにデータ転送する信号線があり、同時に双方向データ転送できるためです。FSBは信号線が分かれていないので同時に双方向データ転送できません。

CPUとチップセットの接続以外でもQPIを使用

QPIはCPUとチップセットの接続以外でも、CPU同士の接続、CPUのダイとCPU内蔵グラフィックスのダイの接続等に使用する場合があります。

シリアルバス

QPIはシリアルバスと言われます。エンベデッド・クロック方式を採用していないので、厳密にはシリアルバスではありません。エンベデッド・クロック方式とは、データ信号にクロック信号を埋め込み伝送する方式です。データ信号とクロック信号を分けて伝送する方式を、ソース・シンクロナス方式と呼びます。コンピューター関連の用語に限らず用語の定義が緩かったり厳密な定義に沿って使用されることがそうそうなかったりますので、厳密な定義を気にせずにQPIはシリアルバスとしても問題ありません。

QPI登場時のデータ転送速度

QPIは1秒間当たりのデータ転送回数が6.4GT/s、1回に転送できるデータ量が16ビット(2バイト)です。モデルによっては6.4GT/sより小さいです。データ転送速度を計算すると、6.4GT/s×2バイト＝12.8GB/sです。同時に双方向データ転送できますので、その場合は12.8GB/s×2＝25.6GB/sです。

ちなみにFSBは1秒間当たりのデータ転送回数が1.6GT/s、1回に転送できるデータ量が64ビット(8バイト)です。モデルによっては1.6GT/sより小さいです。データ転送速度を計算すると、1.6GT/s×8バイト＝12.8GB/sです。同時に双方向データ転送できませんので、これが最大データ転送速度です。QPIの半分です。

主な違い

信号線の方向

双方向では各信号線でデータを伝送する方向が決まっておらず、どちらの方向にデータ伝送するのか選択します。片方向では各信号線でデータ伝送する方向が決まっており、QPIでは片方向の信号線と逆向きとなる片方向の信号線が同じ本数そろっています。

FSBは双方向通信でも同時に双方向通信はできません。QPIではそれぞれ方向が異なる2本の片方向通信なので、同時に双方向通信でき高速化に有利です。

バス

共有バスとは、複数のデバイスがバスを共有するバスです。ポイントツーポイントとは、各デバイスが1対1で接続するバスです。

信号方式

GTL+信号方式では、信号の位相を見て基準電圧より高いのか低いのか判定します。ディファレンシャル(差動)信号方式では、2本のペアになった信号線を使い、片方の信号ともう片方の信号の位相を比べると反転しています。信号の受信側では両者の信号の電位差を見て判定しますが、両者の信号がノイズの影響を受けて電位が変わっても電位の乱れが互いに打ち消し合い、電位差が変わらずノイズの影響がないように見えるのでノイズに強いです。例えば1本の線で電位が上方向に乱れ、もう1本の線でも電位が上方向に乱れても、2本の線の電位差を見れば打ち消し合ってノイズの影響が消えるイメージです。ノイズに強いと高速化しやすいです。

・インテル、新CPU「Core i7」を正式発表 | 日経クロステック（xTECH）(2008/11/18公開記事)
・ASCII.jp：何もかも変わった新CPU!?　Core i7 10の疑問 (1/3)(2008/11/22更新記事)

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