HyperTransport

HyperTransport匯流排技術，簡稱「HT匯流排」，以前曾被稱作「閃電資料傳輸」（Lightning Data Transport，LDT），是一種電腦處理器的互聯技術。它是一種高速、雙向、低延時、對等（P2P）、串行或者並列的高頻寬連接匯流排技術，最早在1999年由超微半導體提出並發起，並聯合NVIDIA、ALi、ATI、Apple、全美達、IBM、CISCO等多個硬體廠商組成HyperTransport開放聯盟，於2001年4月2日開始將此匯流排技術投入使用，並由HyperTransport聯合會（The HyperTransport Consortium）負責改進和發展此技術。

名稱

賣場中常有「HT匯流排」與日後英特爾「HT技術」的混淆，然而這兩個是截然不同的技術。HT一般指HyperTransport，或簡稱HT匯流排，一般情況下HyperTransport聯合會都是使用全稱「HyperTransport」以免造成歧義。而應用於奔騰4處理器、英特爾Nehalem微架構及其後續微架構之處理器的「HT技術」，英特爾的官方簡稱是HTT，Hyper-Threading Technology 或簡稱HT Technology（HT技術）。

連接、傳輸率

HyperTransport迄今推出了4個版本——1.x、2.0、3.0、3.1，它們之中運作頻率最低200MHz，最高3.2GHz（而PCI匯流排頻率為33MHz或66MHz）。它也是一種雙倍資料速率（DDR）連接技術，意味著它可以在一個時鐘訊號的上行沿和下行沿各傳輸一次資料。HT3.1當執行在3.2GHz時可以最高以6400MT/s傳遞資料。而且它具有自適應性，允許根據當前的運算需求，在晶片組（北橋）或處理器中確定自己的頻率。此外，HyperTransport的資料傳輸模式是雙向傳輸、各向獨占、同時進行的。
HyperTransport支援自適應位元寬度，範圍從每鏈路2位元到32位元；每個HyperTransport控制器還有兩路單向鏈路。在HT3.1版本中，當運作於32位元每鏈路、以及HT3.1的最高規格的時脈時，理論傳輸值可達每個傳輸方向25.6GB/s（3.2GHz×每時鐘週期傳輸兩次×每鏈路32位元之位寬），或雙向共51.2GB/s的頻寬，幾乎比現有的個人電腦、工作站以及伺服器的匯流排標準都要高，同樣也是高效能運算及網路中最快的匯流排標準（註：QPI在英特爾的技術說明上不屬於匯流排，儘管它的頻寬最大可以超過HT匯流排之最高頻寬）。
在單個系統中，它允許不同寬度的鏈路混合連接，比如一個系統中CPU使用16位元鏈路，8位元連接至記憶體而另外8位元連接外圍裝置；除此以外還支援鏈路拆分，不同位寬標準的匯流排可以變為同一位寬標準的匯流排（比如說，其中單個16位元的鏈路可以拆分為兩個8位元的鏈路），這就令Hypertransport既能滿足CPU和記憶體之間的互聯，也能滿足周邊裝置之間的互聯。而且HyperTransport擁有比其他的匯流排解決方案標準更低的延遲。此外，為滿足多個裝置的連接，HyperTransport還支援菊花鏈的手段實作之。連接物件除了SMP系統中處理器與處理器、普通個人電腦的處理器與晶片組以外，還有路由控制晶片、晶片組的南北橋晶片、其它匯流排的控制器等等，只要連接物件擁有HyperTransport控制器，即可進行連接，無需中介介面。
電訊號格式上，HyperTransport使用類似於低電壓差分訊號（LVDS）的1.2V運作電壓。HT2.0加入post-cursor發射器去加重。HT3.0加入混雜和接收相位校準以及可選發射器前置去加重。

資料封包

HyperTransport的資料傳輸基於資料封包/包裹（Packet）。在HT匯流排中，不管連接的物理位寬是多少，每個包裹總是由32位元的資料集合組成。命令訊息總是放在包裹的最前面。如果一個包裹裡面包含有位址，那麼命令訊息的最後8位元資料和下面的32位元資料就會串成一個40位元的位址。如果有64位元尋址的需求，那麼就會預先計劃一個附加的32位元控制封包。另外的32位元資料是有效資料（payload）。傳輸的資料不管實際長度是多少，總會被填充到某個32位元的倍數。
HyperTransport的包裹以位次（bit times）的方式實現互聯。所需要的位次的數量由互聯裝置之間的位寬決定。HyperTransport還能用於轉換系統管理資訊、傳送中斷、傳送探針給鄰近的裝置或者處理器，以及充當一般I/O和資料的交換的橋樑。HyperTransport有兩種不同類型的寫命令，稱作Posted和Non-Posted。Posted這種寫方式不需要目標的回應，一般用於高頻寬裝置之間的互聯。None-Posted的寫方式，相反地，就需要目標以一種「target done」的方式回應。讀取資料同樣也會使目標傳送讀回應。HT匯流排支援多重處理，和PCI相同的consumer/producer次序規則模型。

電源管理

HyperTransport提供了比ACPI更加先進的電源管理系統。它可以根據處理器睡眠狀態（C State）的變化傳送改變裝置狀態（D state）的訊號。比如說，當CPU進入睡眠狀態時候，關閉硬碟。另外HyperTransport提供的是2.5V的低電壓。HT3.0中新增新的電源功能，允許一個集中式電源管理控制器實現電源管理策略。

取代前端匯流排

HyperTransport最知名的應用，乃作為超微的x86中央處理器產品以及配套的輝達nForce晶片組的系統匯流排架構。而HyperTransport的一個主要用處，就是用作取代英特爾定義的前端匯流排，使使用HT匯流排的x86處理器不同於英特爾的處理器。比如，奔騰及其相容處理器產品不能直接控制使用PCI-E匯流排。為了擴展系統，專有、專用的前端匯流排必須連接至各種標準匯流排控制器的適配器上，這些標準匯流排有AGP、PCI-E等。而這些標準匯流排控制器，按速率、頻寬、功能分別整合至北橋晶片及南橋晶片上。
而相反，HyperTransport則是由多個公司組成的協會公布並開放規格。一個包含一個HyperTransport適配器的晶片可與一顆開啟HyperTransport的微處理器運作於更高的頻寬上。

超微半導體

AMD在K7微架構開始，就隨AMD64技術一併使用了HyperTransport取代前端匯流排。K7及以後的微架構的Opteron、Athlon 64、 Athlon II、Sempron 64、Turion 64、Phenom、Phenom II及FX系列處理器上，都用上了HT匯流排與北橋連接。不過現時AMD APU產品線上，像是使用Socket FM1\FM2插座的平台，與FCH的連接則是使用基於PCI-E匯流排技術的UMI匯流排，而且由於不考量多顆處理器並聯運行，並沒有內建HyperTransport。
AMD這樣做的是有鑒於CPU與記憶體溝通時，北橋的延遲問題做出解決方案，當將位於北橋內的記憶體控制器移動到CPU內部時，CPU便可直接與記憶體進行溝通，避開了北橋而讓整體頻寬大幅提升，減輕北橋的負擔，將整體效能拉升。這也就是為何當年AMD的CPU能夠與INTEL抗衡的其中一個原因。而這樣做，潛在的問題便是當記憶體規格有變動時，AMD將會非常頭痛。由於記憶體控制器內建在CPU裡面，當記憶體規格變動時，AMD便要重新設計內建新型記憶體控制器的CPU，重新量產新型CPU。考量到銷售問題，還必須要等到把前一代主流產品庫存銷售完，而這樣的問題在Socket 939過渡到Socket AM2時期非常明顯。所以當廠商開發新一代CPU時，除了需要把記憶體控制器內建在CPU裡面外，還必須要同時開發內建於CPU之中的「容許CPU使用北橋晶片內建的記憶體控制器的轉接器」，此方法不但有利於產品過渡，而且能夠吸引第三方設計廠商針對CPU平台共同設計系統晶片。同時，當使用獨立顯示卡時，當顯示卡頻繁呼叫系統主記憶體中的紋理與頂點資料時，必須先通過北橋，再繞行CPU，才能存取系統主記憶體。相對比於Intel CPU則因為外置記憶體控制器，可直接通過北橋連結記憶體，而獲得更快的速度。這些因素也是英特爾的處理器在Nehalem微架構以前一直堅持使用前端匯流排的原因之一。

其它公司之使用

除AMD以外，全美達公司也把HyperTransport技術應用在自家的x86處理器上，如TM8000處理器。除NVIDIA以外，併購ATI後的AMD、VIA和SiS也把它用於PC主機板的晶片組。
國際商業機器（IBM）以及蘋果公司也將HyperTransport技術用於Power Mac G5上，將處理器、PCI-X控制器、SATA控制器、乙太網路卡、USB控制器、FireWire控制器、光纖數位音訊等與兩組雙向的HyperTransport連結架構連接起來。甚至採用英特爾處理器的微軟XBox首代，其處理器也要透過NVIDIA的MCP以HyperTransport將GPU等連結。PMC-Sierra、Broadcom（博通）和Raza Microelectronics則把它應用在MIPS微架構（一種RISC微處理器架構）微處理器上。
而英特爾卻從來沒有在它的產品中使用過HyperTransport，當年它繼續選擇使用一種共用的匯流排架構，繼續使用自有的匯流排/互聯介面標準，以照顧特殊的RAM級別。在Intel在新的Nehalem架構（如Core i7）中不僅採用全新的、效能更強的處理器互聯技術QPI與AMD主導的HT匯流排形成有力競爭，而且也內置了記憶體控制器，相較於以往的Intel平台效能有顯著的提升。此外英特爾也在2001年的英特爾開發者論壇上公布與HT匯流排競爭、基於PCI技術的3GIO，由AWG制定標準並於2002年移交PCI-SIG進行稽核和管理，成為現今的PCI-E匯流排。

多處理器互聯

HyperTransport的另一主要應用是非均勻存取模型（NUMA）電腦系統中多處理器的互聯。
AMD使用HyperTransport配合快取一致性擴展組件（包含於AMD自家的直接連接架構（Direct Connect Architecture）中）來實作，擁有該特性的處理器有Opteron以及Quad FX平台上的Athlon 64 FX產品線。
Newisys還基於AMD的技術，發展出HORUS連接器，用於高效能大型運算叢集。3Leaf Systems的Aqua裝置利用HyperTransport進行虛擬化下CPU、記憶體以及輸出/輸入的連接。
除此以外惠普、Sun Microsystems、IBM、和IWill把它用於伺服器領域；克雷公司和QLogic把它用於高效能計算上。

取代路由器/網路交換器的匯流排

HyperTransport也可用作路由器和網路交換器的內部匯流排。路由器和交換器有多重網路介面，並且需要在這些介面上盡可能快地快速轉發資料。舉個例子，4個1Gbps的乙太網路連接埠若需要全速連接則需要8Gb/s的內部頻寬（1Gb/s×4連接埠×兩個傳輸方向），而HyperTransport匯流排可以輕鬆滿足這個頻寬要求。然而一個4+1連接埠的10Gb/s級路由器則要求100Gb/s的內部頻寬。802.11ac 8天線、WiGig 60GHz（802.11ad）標準，配合HyperTransport等高頻寬匯流排，會變得更具可行性（但任何地點需使用20至24通道以滿足所需頻寬）。最早是CISCO Systems（思科）把HyperTransport用於路由器領域。

協處理器的互聯

中央處理器和協處理器之間的延時和頻寬問題，在實作中一直是它們之間的通訊效能的絆腳石。而目前像是現場可程式邏輯閘陣列（FPGA）的協處理器，可以支援HyperTransport匯流排。現時主要的FPGA製造商Altera和Xilinx，它們的產品都可直接支援HyperTransport介面，並且有智慧財產權核（IP核）可供出售。而一些公司，像是XtremeData、DRC等，則以上述FPGA廠商的產品，開發出一種可供FPGA直接使用Opteron處理器插座的轉接模組。
AMD在2006年9月21日公布並啟動的名為Torrenza專案，致力於提升HyperTransport在插卡式裝置與協處理器中的使用。開始將Socket F用於開放給像是XtremeData以及DRC有需要的公司使用。

擴展卡連接器

HyperTransport聯合會除了發布片上和板上使用的HyperTransport匯流排規格以外，還發布了基於插座式連接埠的規格，以供外圍裝置直接連接至相應的微處理器或控制器等。這個規格被稱為HyperTransport eXpansion（縮寫：HTX）。HTX使用和PCI-E 16x相同的物理連接器（外加一個與PCI-E x1規格相同的連接器作為電源連接），HTX可使這些擴展卡支援與CPU的直接連接以及以DMA方式存取系統記憶體。最早使用HTX連接埠的擴展卡是QLogic的InfiniPath InfiniBand HCA。後來IBM、惠普電腦以及更多的公司陸續發布支援HTX的系統產品。
最初，HTX標準被限定在16位元，運作時脈800MHz。
2008年8月，HyperTransport聯合會發布HTX3，其運作時脈達到了2.6GHz（5.2GT/s，10.7GTi，資料傳輸等效時脈5.2GHz，3MT/s的編輯速率），可向下相容原來的HTX標準。

測試用途

定義「DUT」測試連接器來開啟標準化功能測試系統互聯。

衍生版本

Infinity Fabric，是AMD於2016年公布的一個基於HyperTransport擴充而來的互聯架構，用於CPU內部/之間、GPU內部/之間以及CPU和GPU之間的互聯，Infinity Fabric並不相容於HyperTransport。與HyperTransport不同的是，Infinity Fabric是AMD專有的智慧財產權核，其它廠商需要購買AMD的授權方可使用。頻寬在30GB/s至512GB/s之間，根據組態需求而定，Zen微架構、代號「Vega」之GPU都由Infinity Fabric實作其內聯的產品。
Infinity Fabric分為兩部分，一個是Infinity Scalable Data Fabric（SDF），負責資料的傳輸；而另一個部分是Infinity Scalable Control Fabric（SCF），負責傳輸控制命令。SDF的傳輸協定、記憶體一致性和快取一致性基於HyperTransport的修改而來，不過實際上由於這些的大幅修改，與原來HyperTransport的相容變得不可能。除此以外，SDF還可根據不同的處理器系統進行修訂，例如，GPU、APU以及CPU所用的SDF是不一樣的，伺服器平台上SDF甚至可運行於PCIe匯流排上。不過，Infinity Fabric也就僅限於主機板範圍內的使用，以主機板為一節點，節點之間的連線，AMD則是採用開放標準的Gen-Z。