近日，包括谷歌、IBM 和 AMD 等在內(nèi)的多家行業(yè)巨頭組成了一個 OpenCAPI 開放聯(lián)盟，針對需要處理海量數(shù)據(jù)的服務器行業(yè)，他們聯(lián)合推出了一種全新的開放式接口框架：“OpenCAPI”(Open Coherent Accelerator Processor Interface，開放式一致性加速器處理器接口)標準。

根據(jù) OpenCAPI 聯(lián)盟官網(wǎng)的介紹，未來有兩大技術發(fā)展趨勢將深刻地影響整個科技行業(yè)。一是微處理器制造工藝和設計水平的提升，二是高性能存儲技術的突破。這兩者一方面從底層推動了人工智能和機器學習等領域的發(fā)展，另一方面造成了一種需要進行海量數(shù)據(jù)處理的行業(yè)新常態(tài)。

由此，OpenCAPI 聯(lián)盟指出，現(xiàn)存的硬件接口標準已經(jīng)無法滿足技術的發(fā)展，其主要弊端有如下兩個方面。一個是傳統(tǒng)的I/O接口標準在進行讀寫操作時通常都需要占用大量的CPU資源，這大大降低了整個系統(tǒng)的運行效率。二是現(xiàn)在大多數(shù)系統(tǒng)在進行初期設計時都必須要考慮兼容各種不同廠商提出的硬件接口規(guī)范，這是一種資源的浪費，不適于行業(yè)未來的發(fā)展。

在這種情況下，OpenCAPI 聯(lián)盟指出必須要推出一種全新的、開放式的接口標準來徹底解決以上問題，這就是 OpenCAPI 接口框架。

按照 OpenCAPI 聯(lián)盟官網(wǎng)的介紹，OpenCAPI 開放式總線接口框架主要具備以下四點優(yōu)勢。

1、高性能。OpenCAPI 單通道的最高傳輸速率可達 25Gbps ，而目前比較先進的 PCI-E 3.0 標準只有 7.877 Gbps ，同時前者還支持多通道綁定，能夠在 25Gbps 的極限速度上成倍擴充。此外，OpenCAPI 接口還能夠基于一致性虛擬尋址技術，以最簡單的方式實現(xiàn)多CPU架構下的外設連接。

2、不占用CPU資源。OpenCAPI 總線允許外設在應用程序空間內(nèi)不經(jīng)內(nèi)核參與地自主運行，同時還能與主CPU實現(xiàn)協(xié)同合作，這大大提升了整個系統(tǒng)的運行效率。

3、兼容性好。OpenCAPI 總線支持各種硬件加速器、高性能I/O設備和高性能存儲設備的連接。

4、完全開放。OpenCAPI 總線聯(lián)盟作為一個非營利性組織，完全向公司和行業(yè)組織開放。

目前，OpenCAPI 總線標準的最新版本是 3.0 。IBM 表示將在 2017 年推出的 Power9 服務器中首先適配 OpenCAPI 。此外，AMD 也表示未來將在 Zen 架構服務器中引入 OpenCAPI 。

對此，業(yè)內(nèi)人士發(fā)表評論稱，OpenCAPI 接口框架的推出將直接影響目前被廣泛使用的由英特爾主要推動的 PCI-E 接口標準的發(fā)展。

作為傳統(tǒng) PCI 和 AGP 總線的繼任者，PCI-E最早于2002年由英特爾提出，其原本的名稱為“3GIO”(即3 Generation I/O)，意思很明顯，英特爾就是打算讓 PCI-E 成為下一代 I/O 接口的規(guī)范，最終實現(xiàn)總線標準的統(tǒng)一。

相對傳統(tǒng)標準，PCI-E 接口的主要優(yōu)勢就是速度快，靈活性高和兼容性好。按照最新的 4.0 規(guī)范說明，以128b/130b(每130個比特只有128個有效數(shù)據(jù))的編碼方式，PCI-E 接口單通道傳輸帶寬最快可以達到15.754 Gbps，遠遠超出了其他大部分的總線標準。另外，根據(jù)應用場景的不同，對成本和帶寬的要求也不一樣，PCI-E規(guī)范還提供了 x1、x4、x8 和 x16 等多種不同的線寬選擇，為開發(fā)者和廠商提供了最大的便捷性，并且 PCI-E 還支持熱插拔。最后，由于對 PCI 接口向下兼容，所有原本針對 PCI 接口進行的軟件驅(qū)動和系統(tǒng)配置都不需要推倒重來，直接在硬件上對 PCI-E 進行相關的適配就能使用，這一點也大大降低了 PCI-E 的推廣難度。

正是憑借上述優(yōu)勢，PCI-E 接口目前已經(jīng)成為實際上通用標準，除了作為主要的主板外設接口、內(nèi)存拓展接口和多 CPU 架構下的通信總線之外，PCI-E 目前也廣泛應用在固態(tài)硬盤和海量數(shù)據(jù)的存儲與傳輸?shù)阮I域。

未來，隨著速度更快、性能更好、姿態(tài)也更開放的 OpenCAPI 總線接口的持續(xù)發(fā)展，勢必會影響到英特爾在 I/O 接口方面的布局。英特爾下一步將采取怎樣的措施，我們拭目以待。