當今的數(shù)據(jù)密集型人工智能(AI)，高性能計算(HPC)，以及分析工作負載，都在推動著我們行業(yè)加速計算的快速發(fā)展。此外，未來幾年將出現(xiàn)一波新的顛覆性存儲技術(shù)，將改變大型內(nèi)存部署的經(jīng)濟性，以支持這些應(yīng)用程序。但如果他們所運行的平臺不是為了釋放他們的潛力，那么這種加速器和顛覆性技術(shù)的新浪潮將不會帶來多大價值。

OpenCAPI被開發(fā)的目的是通過釋放這些新技術(shù)的潛力來推動這種異構(gòu)的計算革命。隨著加速器變得越來越普遍，越來越多的工作負載被重新編寫，新的趨勢正在出現(xiàn)。在沒有實現(xiàn)IO子系統(tǒng)低效率的情況下，加速器需要提高系統(tǒng)內(nèi)存的容量和并降低每GB內(nèi)存的成本，OpenCAPI通過提供具有一致性的高帶寬來實現(xiàn)這一目標。

在加速器上運行的應(yīng)用程序的部分通常需要與在CPU上運行的應(yīng)用程序部分進行細粒度的交互。與傳統(tǒng)的I / o連接的加速器進行通信所需的編程復(fù)雜性和CPU開銷使得這種方法不切實際，但OpenCAPI將加速器本機放置到應(yīng)用程序的用戶空間中，以實現(xiàn)這種細粒度的交互。這些趨勢引導(dǎo)了OpenCAPI架構(gòu)的開發(fā)。

為了便于廣泛采用，OpenCAPI被設(shè)計成最大限度的滿足加速器所需電路的數(shù)量和復(fù)雜性。在FPGA的情況下，只有少于5%的邏輯被消耗。將復(fù)雜性放在CPU而不是加速器中，也使得OpenCAPI可以在所有CPU架構(gòu)上都可以使用。使用OpenCAPI編程也使虛擬尋址變得更容易。OpenCAPI體系結(jié)構(gòu)也支持異構(gòu)數(shù)據(jù)中心環(huán)境，不僅啟用了加速器，還啟用了一致的網(wǎng)絡(luò)控制器和一致的存儲控制器。此外，OpenCAPI還支持從負載/存儲到用戶模式數(shù)據(jù)傳輸模型的各種語義的高級內(nèi)存，并使用極低延遲訪問經(jīng)典的DRAM內(nèi)存。

隨著產(chǎn)品的推出，OpenCAPI正在成為當今高性能加速的開放標準接口。正如SC17大會上，在OpenCAPI聯(lián)盟和開發(fā)合作伙伴的展臺上看到的那樣，目前在不同的實驗室里正在測試各種各樣的OpenCAPI的產(chǎn)品，從系統(tǒng)到組件，再到其他硬件。

如今，那些正在做出改變的企業(yè)有:

Mellanox技術(shù)公司最近宣布了基于創(chuàng)新的基于FPGA的可編程適配器，這個基于OpenCAPI的解決方案將為高性能計算和深度學(xué)習(xí)應(yīng)用提供創(chuàng)新平臺。Mellanox技術(shù)公司負責市場營銷的副總裁Gilad Shainer表示，“我們很高興地展示了在2017年超級計算機會議上支持OpenCAPI接口的基于FPGA的可編程適配器。”OpenCAPI聯(lián)盟成員之間的深度合作使Mellanox在短時間內(nèi)將OpenCAPI的解決方案引入市場，這將為高性能計算和深度學(xué)習(xí)應(yīng)用提供創(chuàng)新平臺。

Xilinx公司(賽靈思)是支持OpenCAPI的領(lǐng)先加速器平臺，它支持全可編程的fpga、SoCs和3d技術(shù)。Xilinx公司的高級副總裁兼首席技術(shù)官Ivo Bolsens表示，“Xilinx很高興能成為進一步采用OpenCAPI接口的加速器，它能夠支持新的數(shù)據(jù)中心和高性能計算工作負載。”

IBM在SC17上推出了CORAL計劃，展示了美國能源部的高峰會超級計算機如何利用加速度。CORAL配備了POWER9的AC922系統(tǒng)和NVIDIA最新的基于電池的Tesla GPU加速器。副總裁兼IBM的認知系統(tǒng)開發(fā)副總裁Brad McCredie認為，“這個系統(tǒng)將成為世界上最快的超級計算機之一，在明年完全投入使用，它將推動科學(xué)計算、建模和仿真的發(fā)展，使得他們位列前沿。”

Western Digital正在跟蹤OpenCAPI的標準開發(fā)，同時探索OpenCAPI原型內(nèi)存和加速器設(shè)備，以標準化密鑰存儲、內(nèi)存和加速器接口。OpenCAPI標準化了高速串行、低延遲與內(nèi)存設(shè)備和加速器設(shè)備之間的連接，這是新數(shù)據(jù)中心工作負載的關(guān)鍵技術(shù)，專注于機器學(xué)習(xí)和人工智能。

Micron正在努力開發(fā)下一代存儲技術(shù)，并在當前和未來的產(chǎn)品中開發(fā)新的接口標準，如OpenCAPI。業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁Jon Carter表示，“解鎖下一代的加速和機器學(xué)習(xí)將需要開發(fā)新的接口標準，如OpenCAPI。Micron繼續(xù)支持這些標準設(shè)置活動，以開發(fā)利用Micron當前和未來產(chǎn)品的差異化平臺。”