10倍高速なサーバー?CAPIをドームに導入しましょう

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10倍高速なサーバー?CAPIをドームに導入しましょう

HPCブログサーバー性能が10倍高速化したらどう思いますか?5~6年後ではなく、2017年後半に実現するかもしれません。サーバーの世界では、画期的な出来事が起こっています。IBMの新しいOpenCAPIメカニズムと、それに伴う組織は、このビジョンの実現を約束します。

では、この新しいバージョンの CAPI とは何でしょうか。また、それがオープンであるかどうかを気にする人はいるでしょうか。CAPI は Coherent Accelerator Processor Interface の略で、新しい形式ではマザーボード上の新しいレイヤーになります。

これは QPI や HyperTransport に代わるものではなく、CPU と GPU、FPGA、高速メモリ、コヒーレント ネットワーク コントローラー、コヒーレント ストレージ コントローラーなどの他の周辺機器との間の非常に高速な (PCIe Gen 3 の 3 倍の速度) 接続として機能します。

ここで言うコヒーレントとは、CAPIに接続されたコンポーネントがアプリケーションと同じアドレス空間内で動作し、メインCPUと同じデータアクセスが可能になることを意味します。これは、強化されたDMA(ダイレクトメモリアクセス)と考えてください。

以下に写真を添付し​​ましたので、ご覧ください。

近年、多くの新しいテクノロジーが登場し、今後もさらに多くのテクノロジーが登場するでしょう。アクセラレータ、高度なストレージ、新しいネットワーク技術、高度な不揮発性メモリなどがその例です。

PCIeは、これらの新しいデバイスを接続するための技術として、他に選択肢がなかったため、常に選ばれてきました。PCIeは長年にわたり改良されてきましたが、欠点もいくつかあります。扱いが簡単ではなく、USBバスからハイエンドのアクセラレータまで、あらゆるデバイスとの互換性を維持するために多くの制約を抱えています。言い換えれば、PCIeは肥大化し、使い勝手が悪くなっています。

どのように機能しますか?

PCIeを古い高速道路に例えてみましょう。渋滞し、道路には穴があいており、料金所もたくさんあります(そのためレイテンシが発生します)。この高速道路に例えると、PCIeには16の独立した単線があり、車はどちらの方向にも通行できます。一方、CAPIは古いPCIe州間高速道路に隣接して建設された非常に幅の広いスーパーハイウェイで、制限速度ははるかに高く(3倍)、料金所ははるかに少なく(インターフェースに起因するレイテンシが発生します)、コヒーレンス(各車が自分の行き先と到着方法を正確に把握できる)という利点があります。

回線速度の向上と、ネゴシエートするインターフェースの大幅な削減により、10 倍の速度向上が期待できます。

これがこれほど大きな出来事である理由の一つは、IBMが先週発表した「OpenCAPI」と呼ばれる新しい組織の存在です。OpenCAPIには、AMD、Dell EMC、Google、HPE、IBM、Mellanox Technologies、Micron、NVIDIA、Xilinxなど、幅広いテクノロジー大手企業が加盟しています。

このメンバー構成は、本当に注目に値します。これまで敵対関係にあった企業もこの技術の支持を得て結集しているということは、CAPIには確かな技術的メリットがあるに違いないということです。これらのベンダーはCAPIを真剣に検証し、参加するほどの魅力を感じたに違いありません。このような業界の支援があれば、新たな業界標準の幕開けとなるかもしれません。まさに刺激的な時代ですね。

CAPI の詳細についてはここ、OpenCAPI 組織についてはここを参照してください。®

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