英特尔在总线大战爆发前宣布休战

2020-01-09
14:00:06
来源: 半导体行业观察



来源:内容由半导体行业观察(icbank)编译自「


nextplatform






作者:Timothy Prickett Morgan



谢谢。




一个系统不仅仅是指中央处理器,也许在历史上从来没有像现在这样真实。


也许,在未来的十多年里,直到CMOS技术最终达到它们的极限。


展望未来,所有的计算都将是混合的,混合使用CPU,GPU,FPGA和其他形式的ASIC,以在应用程序中运行或加速某些功能。



英特尔在总线大战爆发前宣布休战


显然,将这些分散,不同且谨慎的计算组件连接在一起需要某种数据互连–在旧术语中是总线,但有时也称为链接或互连–因此它们可以共享数据,在许多情况下,可以减轻工作负担将CPU分配给加速器,并在完成后将结果合并回CPU。



IBM开始在PCI-Express上使用CAPI协议在Power8和Power9芯片上打开总线,然后创建自己的“ Bluelink” SERDES以运行NVLink和OpenCAPI协议以链接到Nvidia Tesla GPU加速器和其他类型的加速器甚至闪存。


Nvidia添加了NVLink,将其自己的GPU整合到各种共享内存集群中,Xilinx与一群合作伙伴(特别是AMD和Arm的集体)提出了CCIX协议,该协议还具有另一种带有内存式操作的协议,可将加速器粘合到处理器上,在多个Arm服务器芯片的情况下,将CPU以NUMA方式粘合到机箱中。


Gen-Z内存专用结构更多地是关于跨机架,行和数据中心链接多个节点连接起来,但在实现将单个系统内的元素链接起来的方式上,肯定也有一些重叠之处。



在过去的几年中,随着这些协议全部出现并由其发起者指定,我们一直在想,“总线大战”是否已经过去了?


在1980年代末期和1990年代初,当每个系统制造商控制着它们时,其中有数个自己的系统总线以及将计算复合体链接到外围设备的几种替代方法,包括ISA,MCA,EISA,VLB和PCI总线,以及最初用作交换总线结构的InfiniBand,与PCI-X和PCI-Express一样,它们也从这场大屠杀中脱颖而出。



那时有很多战斗,而英特尔技术计划主管Jim Pappas记得所有这些,因为他当时正处于战斗状态。


如果已经有了将两个CPU链接在一起的通用互连,则不需要这样做,但是每个处理器都有其自己的NUMA互连方案,并且现在没有任何变化,尽管我们将指出,从技术上讲,CXL可能已经成为一个标准,供应商在未来的CPU NUMA和加速器互连芯片中都实现了这个标准。



这似乎不太可能发生,但是正如我们在详细介绍Compute Express Link(或CXL)协议时指出的那样,Intel已经将处理器链接到加速器,在处理器到加速器的链接方面肯定有一个快速发展的共识。


在我们去年9月在圣何塞举行的下一次I/O平台活动中,我们对此谈了不少。


当时,这些协议背后的所有关键人物都与我们站在了台上。


事实上,就在那一周,我们组成了一个独立的财团,扩大了董事会,不仅包括帕帕斯董事长,还包括惠普企业(Hewlett Packard Enterprise)的总裁Barry McAuliffe和戴尔的秘书库尔Kurtis Bowman。


其他著名的董事会成员包括AMD的Nathan Kalyanasundharam、IBM的Steve Fields和Xilinx的Gaurav Singh,他们分别负责各自的Infinity Fabric、OpenCAPI和CCIX项目,Arm Holdings的董伟,华为技术的亚历克斯·乌曼斯基也在其中。


Facebook、阿里巴巴、微软和谷歌也出席了会议,我们听到的消息是,这些超级标量abd云构建商一直非常依赖英特尔提供类似CCIX和OpenCAPI的东西,并开放它,这样整个行业就会支持它——而且速度相对较快。



现在,Pappas告诉The Next Platform,


现在共有96家公司成为成员


,其中包括一些相当重要的


成员


,例如Nvidia,Cisco Systems,Fujitsu,Inspur,Lenovo,Marvell,Supermicro,纬创,Jabil,H3C和Broadcom。


它们是关键的原始设备制造商和ODM,以及计算机引擎制造商Marvell、Nvidia和富士通。



帕帕斯说:


“人们真的期望总线大战再次来临,他们并不期望在篝火旁唱歌。


” “但是,这已经很好地融合在一起了,我们不需要所有这些措施都失败,CXL才能成功。


这是为了让整个生态系统团结起来,共同促进CXL项目的发展。






CXL 1.1规范自去年7月起就已经发布,它适用于运行在PCI-Express 5.0总线上的直接连接设备,预计在今年年底或明年年初之前都不会在处理器上发布。


PCI-Express 5.0协议在2019年初刚刚定稿,而PCI-Express 6.0规范正在将其子版本过渡到1.0版本,可能在2021年初获得批准。


虽然CXL或多或少处于年度节奏中,但它似乎很可能最终会随着PCI-Express路线图进入一个阶段,而PCI-Express路线图本身也在努力进入一个合理而稳定的节奏。


在这个领域的7年里,PCI-Express 3.0一直是最高的总线速度,现在系统是混合的,PCI-Express总线和所有这些协议对性能真的很重要。


无论如何,CXL 1.1接口的目标和主机端都已经发布,公司现在正在按照该规范进行构建。


2.0规范将在2020年第二季度发布,预计所有新成员将很快讨论3.0规范。



就行业采用和创新而言,重要的是CXL是基于PCI-Express之上的,而PCI-Express路线图在经过了将PCI-Express 4.0引入该领域的长时间延迟之后,又回到了一个适当的迭代周期。


基于PCI-Express意味着,只要处理器制造商继续在芯片上嵌入PCI-Express控制器,或者更有可能将控制器放入构成未来处理器插槽的多芯片模块的I/O集线器中,系统制造商就会拥有更大的灵活性。


使用CXL也有一致和非一致的方法,这也提供了灵活性,因为有时缓存一致性对于任务来说是多余的。


这就是为什么英特尔故意为CXL创建了一个非对称一致协议,但并不要求使用它。



“有些客户不需要任何连贯的界面,”Pappas解释道。


“或许他们正在建造冷台设备,他们想要的只是尽可能多的PCI-Express通道,以连接尽可能多的固态硬盘。






有趣的是,CXL和Gen-Z是一种非常不同的互联方式,他们将如何在系统设计中相互作用呢?


在Pappas看来,CXL端口将支持一种类似OpenCAPI和CCIX的内存语义,这可能会给Gen-Z提供一个系统内部的通用安装点。






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