英特尔OPA来袭 大幅提高数据中心和服务器性能

英特尔集中了旗下所有内部和外部可汇合的网络专业人员，打造出一款坊间人士认为是多代互连结构，可扩展到任何规模的数据中心或超级计算机阵列里。该结构名为全路径架构(OPA)，是在8月26的IEEE2015年度热互连研讨会(美国加利福尼亚州圣克拉拉市)上宣布的，OPA是一个开放源代码架构，专攻高性能计算(HPC )和服务器。

OPA不仅可以是使每条链路的速度达到每秒100千兆比特，而且设有全程内置纠错码(ECC)，可提高链路层次上的可靠性。OPA内置高质量的服务质量(QoS)机制，允许优先级数据包抢先，以确保高级别的优先级数据包的传送在短时延内完成，而同时又确保在带宽公平性的原则下传送正常的数据包。其主机光纤接口(HFI)每秒可以处理1.6亿个消息，交换延迟低于110纳秒。英特尔表示，各方面的改进仍然保持了与现有软件生态系统的兼容性，并且还允许应用程序接口(API)下的用户层次的创新。

市场营销和产业发展主任Hugo Salem告诉记者，“每一个组件(从交换到电缆)都是由英特尔设计的，整合了英特尔自己的知识产权或是收购的知识产权，我们现在拥有一个灵活的终端到端到端连接结构蓝图，包括小集群和内部部署云。”

英特尔采用的新全路径架构(OPA)，其可扩展性设计适用于商业数据中心和超级计算机

据Salem介绍，每个开关可处理48个每秒100千兆比特的信道，其可行性已经在原始设备制造商(OEM)设计中得到证明，有些OEM用到超过100000个或节点，而且这个数字还在增大。

全方位路径架构首席系统架构师Phil Murphy告诉记者，OPA的结构设计“比其他HPC结构便宜25%至40%，同时还为Infiniband提供了另一个优势，OPA可服务于数据中心，并不需要被塞到HPC环境里”。

Murphy称，英特尔已经在着手研究第二代OPA，会将主机功能整合到CPU里，并将受益于专门为HPC重新设计的协议。

第二代的目标是要在毛性能和密度方面寻取价值，无需适配卡，每块板上的的组件更少。第一代则是将Xeon Phi与多芯片封装主机结构(在第二代里将被整合成单个芯片)整合到一起。

Murphy告诉记者，“OPA将利用目前Infiniband用的API支持开放整合，无需重写代码，除非你想加速。”

Intel的 OPA还支持名为开放式光纤接口(Open Fabric Interface)的开源项目，可以很容易地扩展到数千个甚至数万个节点。

Murphy表示，“最大的区别是开源——那些与结构相关的工具，它们可以如大海捞针般地解决性能提高方面的问题。”

OPA结构的架构还引入了一个全新的1.5 I/O 传输层(1.5 I/O transport layer)，1.5 I/O 传输层是英特尔收购Cray公司获得的技术，其获得可扩展性和提高性能的方法是通过优化数据包大小、但用了第二层，第二层利用16 个浮动控制数字(FLIT)和一个附加的用于纠错的14比特拆开FLIT[65位]。

Murphy表示，“另外还有一个新技术，名叫杂混(Scrambling)，杂混的目的是加快结构的时钟频率，以精确地补偿CRC [循环冗余校验] 所需的数量，保持与Infiniband相同的误差率，即10的负12次方。”

利用将数据包拆成FLIT的方法，英特尔可以将高优先级的数据包置于低优先级的数据包之中，通过交织FLIT，可处理高达32个数据流，全部都可以在同一时间看到数据包。

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