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2020年 408 计算机组成原理 第 19 题

计算机组成原理2020年选择题2分

题目

QPI 总线是一种点对点全工双同步串行总线,总线上的设备可同时接收和发送信息,每个方向可同时传输 20 位信息(16 位数据 + 4 位校验位),每个 QPI 数据包有 80 位信息,分 2 个时钟周期传送,每个时钟周期传递 2 次,因此 QPI 总线带宽为每秒传送次数×2B×2。若 QPI 时钟频率为 2.4GHz,则总线带宽为( )。

错因

A

只算了"每秒传送次数 = 2.4 GHz × 2 = 4.8 G次/秒",没乘 2B(每次传 16 位 = 2 字节有效数据)也没乘 2(全双工双向)。等于把"次数"当"带宽",差了两个倍数。

B

算了"每秒传送次数 × 2B = 9.6 GB/s"——这是单向带宽。漏了"全双工 ×2"的最后一步。题面公式明示"× 2B × 2",最后那个 ×2 就是双向叠加。

D

多算了一倍。可能是在 19.2 上又乘了 2(如把全双工算成 4 倍而不是 2 倍),或把"每周期传 2 次"再乘进去一次(题面已包含)。

总解析

第一步:直接套题面给出的公式

第二步:算每秒传送次数

题面:每个时钟周期传 2 次,时钟频率 2.4 GHz:

第三步:代入公式

最终答案是 C(19.2 GB/s)

公式三个因子的含义

因子含义
每秒传送次数(4.8 G)时钟频率 × 每周期传送次数(2.4 GHz × 2 = 4.8 G)
× 2B每次传 16 位 = 2 字节有效数据(4 位校验不算入带宽)
× 2全双工双向同时传输(接收 + 发送各算一份)

完整推导对照表

步骤数值
时钟频率2.4 GHz
每周期传送次数2(题面给定)
每秒传送次数
每次传输有效字节16 位 / 8 = 2 字节
全双工因子2
总带宽 B/s = 19.2 GB/s

关于 QPI 总线

QPI(QuickPath Interconnect)= Intel 处理器之间 / 处理器与北桥之间的高速串行连接,是 FSB(前端总线)的替代品。

特性含义
点对点不像传统总线由多设备共享,QPI 是两端设备直连
全双工两个独立通道,同时双向传输
双同步时钟上升和下降沿都传数据(DDR 思路)
串行每方向 20 位(16 位数据 + 4 位校验)的多 lane 串行

易错点速查

  1. 题面给公式时直接套用——三个因子都不能漏:传送次数 × 数据宽度 × 双向倍率
  2. 2B:16 位 = 2 字节有效数据,不要把 4 位校验也算成数据
  3. × 2 全双工:双向同时传 = 带宽叠加(这是 QPI、PCIe 等点对点串行总线的常见做法)

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