谷歌、IBM等巨头联合推新一代总线标准OpenCAPI

xzcxnihd · 发表于 2016-10-22 19:18:54

近日，包括谷歌、IBM 和 AMD 等在内的多家行业巨头组成了一个 OpenCAPI 开放联盟，针对需要处理海量数据的服务器行业，他们联合推出了一种全新的

(Open Coherent Accelerator Processor Interface，开放式一致性加速器处理器接口)标准。

根据 OpenCAPI 联盟官网的介绍，未来有两大技术发展趋势将深刻地影响整个科技行业。一是微处理器制造工艺和设计水平的提升，二是高性能存储技术的突破。这两者一方面从底层推动了人工智能和机器学习等领域的发展，另一方面造成了一种需要进行海量数据处理的行业新常态。

由此，OpenCAPI 联盟指出，现存的硬件接口标准已经无法满足技术的发展，其主要弊端有如下两个方面。一个是传统的I/O接口标准在进行读写操作时通常都需要占用大量的CPU资源，这大大降低了整个系统的运行效率。二是现在大多数系统在进行初期设计时都必须要考虑兼容各种不同厂商提出的硬件接口规范，这是一种资源的浪费，不适于行业未来的发展。

在这种情况下，OpenCAPI 联盟指出必须要推出一种全新的、开放式的接口标准来彻底解决以上问题，这就是 OpenCAPI 接口框架。

按照 OpenCAPI 联盟官网的介绍，OpenCAPI 开放式总线接口框架主要具备以下四点优势。

1、高性能。OpenCAPI 单通道的最高传输速率可达 25Gbps ，而目前比较先进的 PCI-E 3.0 标准只有 7.877 Gbps ，同时前者还支持多通道绑定，能够在 25Gbps 的极限速度上成倍扩充。此外，OpenCAPI 接口还能够基于一致性虚拟寻址技术，以最简单的方式实现多CPU架构下的外设连接。

2、不占用CPU资源。OpenCAPI 总线允许外设在应用程序空间内不经内核参与地自主运行，同时还能与主CPU实现协同合作，这大大提升了整个系统的运行效率。

3、兼容性好。OpenCAPI 总线支持各种硬件加速器、高性能I/O设备和高性能存储设备的连接。

4、完全开放。OpenCAPI 总线联盟作为一个非营利性组织，完全向公司和行业组织开放。

目前，OpenCAPI 总线标准的最新版本是 3.0 。IBM 表示将在 2017 年推出的 Power9 服务器中首先适配 OpenCAPI 。此外，AMD 也表示未来将在 Zen 架构服务器中引入 OpenCAPI 。

对此，业内人士发表评论称，OpenCAPI 接口框架的推出将直接影响目前被广泛使用的由英特尔主要推动的 PCI-E 接口标准的发展。

作为传统 PCI 和 AGP 总线的继任者，PCI-E最早于2002年由英特尔提出，其原本的名称为“3GIO”(即3 Generation I/O)，意思很明显，英特尔就是打算让 PCI-E 成为下一代 I/O 接口的规范，最终实现总线标准的统一。

相对传统标准，PCI-E 接口的主要优势就是速度快，灵活性高和兼容性好。按照最新的 4.0 规范说明，以128b/130b(每130个比特只有128个有效数据)的编码方式，PCI-E 接口单通道传输带宽最快可以达到15.754 Gbps，远远超出了其他大部分的总线标准。另外，根据应用场景的不同，对成本和带宽的要求也不一样，PCI-E规范还提供了 x1、x4、x8 和 x16 等多种不同的线宽选择，为开发者和厂商提供了最大的便捷性，并且 PCI-E 还支持热插拔。最后，由于对 PCI 接口向下兼容，所有原本针对 PCI 接口进行的软件驱动和系统配置都不需要推倒重来，直接在硬件上对 PCI-E 进行相关的适配就能使用，这一点也大大降低了 PCI-E 的推广难度。

正是凭借上述优势，PCI-E 接口目前已经成为实际上通用标准，除了作为主要的主板外设接口、内存拓展接口和多 CPU 架构下的通信总线之外，PCI-E 目前也广泛应用在固态硬盘和海量数据的存储与传输等领域。

未来，随着速度更快、性能更好、姿态也更开放的 OpenCAPI 总线接口的持续发展，势必会影响到英特尔在 I/O 接口方面的布局。英特尔下一步将采取怎样的措施，我们拭目以待。