DMI是指Direct Media InterfaceI(直接媒體接口)。 DMI是Intel(英特爾)公司開發用於連線主機板南北橋的匯流排，取代了以前的Hub-Link匯流排。DMI採用點對點的連線方式，時鐘頻率為100MHz，由於它是基於PCI-Express匯流排，因此具有PCI-E匯流排的優勢。
基本介紹
- 中文名：直接媒體接口
- 外文名：Direct Media Interface
- 縮寫名：DMI
- 開發公司：Intel(英特爾)公司
發展歷程,技術概況,相關技術,實現,具體介紹,DMI是否取代QPI,
發展歷程
DMI的首次套用是作為2004年推出的英特爾900系列北橋晶片與ICH6南橋晶片之間的連線接口。此前英特爾推出的晶片組採用一種名為集線器接口（Hub Interface）的接口來連線南橋和北橋，而伺服器用途的晶片組使用與之類似但頻寬更高一些的企業南橋接口（Enterprise Southbridge Interface，縮寫ESI）。DMI儘管命名可追朔自ICH6，但英特爾為了列出晶片的設備兼容性詳細數據，而專門使用了“Direct Media Interface”的命名，因此DMI並不能保證允許特定的南橋-北橋晶片的搭配。
隨著Intel Nehalem微架構處理器的發布，老邁的FSB(前端匯流排)被QPI(快速通道互連)匯流排(如Bloomfield/Gulftown，Core i7-900系列)、DMI匯流排(如Lynnfield/Clarkdale，Core i7-800系列、Core i5-700/600系列、Core i3-500系列)取代，為新一代的處理器提供更快、更高效的數據頻寬，FSB的系統瓶頸問題也隨之得以解決。
技術概況
DMI與PCIe匯流排共用了大量的技術特性，像是多通道、差分信號、點對點連線、全雙工、8b/10b編碼等。大部分DMI的通信布局類似於PCIe x4規格，不過，最初一些移動計算機平台上則是使用接近PCIe x2的規格，頻寬減半，例如915GMS、945GMS/GSE/GU以及Atom N450。DMI使用x4鏈路時在一個傳輸方向上能提供10Gbit/s（1.16GB/s）的頻寬。
DMI 2.0於2011年發表，使用x4鏈路布局是能提供2GB/s的頻寬，接近兩倍於DMI。此時英特爾用它來連線CPU與PCH。
2015年3月9日，英特爾宣布完成了PCH和CPU的融合，使x86 PCSoC配置成為現實，這種設計首次使用在基於Broadwell微架構的Xeon D上。在原本認為DMI會因x86 SoC化而成為歷史時，DMI 3.0於2015年8月發布規格，每通道可擁有最大8GT/s的吞吐量，x4規格時有3.93GB/s的頻寬。也用於CPU與PCH的連線。部分Skylake的處理器連帶PCH集成進CPU晶片上，連線也採用DMI 3.0，不過此時是片上連線，即OPI（On Package DMI interconnect Interface，封裝的DMI互聯接口），是一個片上系統的布局。
相關技術
實現
支持DMI的北橋晶片有英特爾的915系列、925系列、945系列、955系列、965系列、975系列、G31/33/P35/X38系列、G41/43/P45/X48系列以及英特爾最後的獨立北橋晶片X58。
支持DMI的南橋晶片有ICH6、ICH7、ICH8、ICH9、ICH10、NM10，支持DMI的PCH：P55/H55、H57/Q57、PM55/HM55、HM57/QM57/QS57。
支持DMI 2.0的PCH設備有Z68、P67/H67/Q67、Q65/B65、H61、HM65、HM67/QM67/QS67、Z77/H77/Q77、Z75/Q75/B75/X79、HM75/HM76/HM77/UM77/QM77/QS77、H81、B85/Q85、Q87/H87/Z87、H97/Z97、C222/C224/C226/X99以及H110。
支持DMI 3.0的PCH有Z170/H170/HM170/Q170、QM170、Q150/B150、C236、CM236以及C232。後續發表的英特爾200系列晶片組也支持DMI 3.0。
具體介紹
在4系列晶片組沒有取消前端匯流排FSB時，DMI 是Intel(英特爾)公司開發用於北橋(G)MCH（Graphics & Memory controller hub）和南橋ICH10/ICH7之間的晶片連線匯流排。DMI實現了上行與下行雙向數據傳輸率，單通道單向傳輸速率達到2.5GT/s，採用8bit/10bit編碼，總計4條通道。這個高速接口集成了高級優先服務，允許並發通訊和真正的同步傳輸能力。它的基本功能對於軟體是完全透明的，因此早期的軟體也可以正常操作。
從5系列晶片組開始的新構架設計中，前端匯流排被取消，北橋晶片的功能被整合進CPU中。顯示卡採用了PCI-E ×16的通道直連CPU，當多卡交火時分為×8+×8（雙卡）或×8+×4+×4（三卡）（具體分配方式要參考主機板設計）。因為PCI-E2.0的套用，DMI升級到DMI2.0，單通道單向傳輸速率達到5GT/s。同時DMI2.0也不再用於南北橋晶片的連線，而是用於CPU和晶片組（原南橋晶片組）的連線。
從100系晶片組開始，DMI升級到DMI3.0，單通道傳輸速率達到8GT/s，採用128bit/130bit編碼，有效碼率高達98.46%，比8/10編碼的80%提高了很多。
DMI匯流排頻寬的計算：
- 理論最大頻寬（GB/s）=(傳輸速率*編碼率*通道數)/8（bit/byte轉換）
- DMI理論最大頻寬=(2.5GT/s*8/10*4)/8=1GB/s
- DMI2.0理論最大頻寬=(5GT/s*8/10*4)/8=2GB/s
- DMI3.0理論最大頻寬=(8GT/s*128/130*4)/8=3.94GB/s
隨著Intel Nehalem微架構處理器的發布，老邁的FSB(前端匯流排)被QPI(快速通道互連)匯流排(如Bloomfield/Gulftown，Core i7-900系列)、DMI匯流排(如Lynnfield/Clarkdale，Core i7-800系列、Core i5-700/600系列、Core i3-500系列)取代，為新一代的處理器提供更快、更高效的數據頻寬，FSB的系統瓶頸問題也隨之得以解決。
例如在P55主機板上，已經完全看不到北橋晶片的蹤影，只剩下了一個名為PCH(平台控制器中樞)的晶片用來支持外設。原來，在P55平台中，北橋功能已經完全被整合在了CPU當中，就連最後的PCI-E匯流排也被整合到其中。這樣一來，CPU對PCI-E匯流排和記憶體的控制權就完全交給了自己，這也是LGA1156與LGA1366最大的不同，當然其內部通信依然是數據量驚人的QPI匯流排。而PCH晶片部分雖然相比原來的南橋晶片功能上更為豐富，但其性質大體相同，它與CPU間同樣不需要交換太多數據，因此連線匯流排採用DMI已足夠了。所以，看似只有2.5GT/s的DMI匯流排實質上是徹底釋放了北橋壓力，換來的是更高的性能。 雖然Lynnfield(Core i7-800系列/Core i5-700系列)平台在物理上由“CPU-北橋-南橋”的三晶片連線變為“CPU-PCH”的雙晶片連線，但是QPI匯流排連線還是存在的，它連線著Lynnfield處理器的“Core(核心)”和“UnCore(外圍核心，如L1/L2/L3 Cache、MCH、PCI-E控制器等)”兩部分，而通過DMI匯流排和PCH晶片通信的是處理器的UnCore部分而不是Core部分，這實際上還是之間那種“CPU到北橋晶片用QPI或FSB匯流排，北橋晶片到南橋晶片用DMI匯流排”的連線方式，三晶片與雙晶片的連線方式本質上並沒有改變。 當然也不能把PCH晶片和ICH南橋晶片相等同，因為除了繼承傳統南橋晶片的輸入輸出功能外，PCH晶片還承擔了傳統北橋晶片諸如Dispaly單元、Management Engine單元、NVRAM單元以及Clock Buffers單元等任務。不過雖然PCH晶片的功能要比傳統ICH南橋晶片的功能要複雜一些，但是其和處理器的UnCore部分之間是不需要進行太多通信的，因此一條“古老”的DMI匯流排足以滿足其數據交換需求。
DMI是否取代QPI
QPI和DMI對比答案是否定的。 在發現了 DMI的優勢之後還不能忽略的是， 在 CPU內部集成了如此多的控制器，在數據傳輸方面的要求更高，所以 intel 在 CPU內部依然保留了 QPI 匯流排，用於 CPU內部的數據傳輸。這樣，這兩個匯流排的傳輸任務就分工明確了， QPI 主管內， DMI主管外 ，全新的 Lynnfield 核心的 Core i7/i5 處理器離不開高效快速的匯流排連線，內外如一。
在這裡還需要注意一點的是，在 Bloomfield 核心的 i7 系列上， QPI 匯流排的高速度是為雙 PCI-E X16 準備的，需要保證的是整個平台的性能優勢，當 PCI-E 控制器移到 CPU內部後，那么這個高速的傳輸匯流排當然就可以免去了， 而且從 CPU內部直連 L2 快取的效果更佳， 低速的 DMI匯流排也完全可以勝任 CPU與外部晶片的連線。
總之，從技術的發展上來講， DMI 占據主導地位說明了技術的進步，但是 QPI 仍然是 intel追求技術創新的衍生物，不可被忽視。
