深度解析：OpenPOWER与POWER8将会开启怎样的未来？

OpenPOWER基金会简介

2013年8月，IBM在联合4家公司（Google、NVIDIA、TYAN、Mellanox）成立了OpenPOWER联盟，之后演化为OpenPOWER基金会，这个基金会旨在通过开放合作的模式，将IBM的POWER硬件资产与软件堆栈，以及第三方联盟伙伴的软件堆栈 深度结合，在芯片设计、系统设计与开源软件三个层面推动POWER生态环境的发展与壮大。从某种角度上讲，它将决定POWER平台的未来发展，即使是IBM也只是这一基金会的一员，并且不是主席，所以POWER的发展也将不再是IBM一家说了算。

OpenPOWER基金会的主要工作内容与当前的主要成员，其中白金厂商全部是董事会成员厂商，包括来自中国的苏州中晟宏芯（PowerCore），而黄金会员全部来自中国，包括创和世纪通讯、浪潮、中兴、华胜天成以及芯原股份有限公司

从根据上讲，OpenPOWER的硬件根基是IBM的POWER处理器平台，而软件根基就是Linux平台，其核心目的就在于如何借助开源的Linux系统环境，配合开放化的POWER平台设计，来打造一个独立于传统UNIX与x86的第三个强有力的数据中心处理平台。硬件POWER8我们已经介绍过了，而软件层面则可以说是OpenPOWER的一个重点，如何做好新的环境搭建，以及现有系统的迁移，将是目前OpenPOWER的重点工作。某种角度上讲，OpenPOWER可以看作是IBM原来自身发起的PowerLinux战略，走向了更为开放的生态环境，是对PowerLinux的一次战略意义重大的升级与变革。

OpenPOWER在软件层面的主要工作

实际上，除了上述白金与黄金成员外，已经有多家厂商加盟了OpenPOWER，并针对不同的开发领域，目前OpenPOWER基金会共有26家会员，据悉还有100多家企业正在与OpenPOWER保持密切沟通，咨询相关的事宜，而据OpenPOWER基金会总裁，IBM副总裁Brad McCredie介绍，也许在一个月后，OpenPOWER基金会的成员中将有一半来自于中国

在目前的26家OpenPOWER会员中，来自大中华区的厂商/机构数量占据了1/4，而新加入的6家机构都着明确的目的（其他主要会员的研发重点参见早前的新闻报道）：

• 华胜天成——提供POWER平台迁移与整合服务：为工作负载向Power Linux平台迁移提供支持和工具，同时加大投入基于POWER的Linux服务器平台上的方案整合，并为此创建了一家新公司“北京新云系统科技有限责任公司”

• 浪潮——开发POWER服务器与相应解决方案：利用POWER8技术，开发和制造业内领先的国产服务器解决方案。

• 中兴通讯——开发面向云应用平台的POWER服务器：将利用OpenPOWER的技术资源，提供定制化的、更具市场竞争力的服务器产品和云计算解决方案。

• 北京创和世纪通讯——为中国运营商定制POWER服务器：作为中国移动通信集团公司的IT供应商，将利用OpenPOWER的合作，为中国移动的大型云数据中心提供定制服务器产品。

• 苏州中晟宏芯——研发中国自己的POWER芯片：借助POWER8的核心技术，针对中国市场开发国产的POWER处理器产品。

• 江苏产业技术国际研究院——共建中国POWER生态系统：将在江苏省以及全国范围内帮助建立和推广POWER芯片开发的生态系统。

当前OpenPOWER基金会的董事会成员，谷歌平台事业部技术总监Gordon MacKean任主席，IBM院士及Power Systems开发副总裁Brad McCredie任总裁， NVIDIA高级战略市场总监Michael Diamond任副总裁，中国苏州中晟宏芯信息科技有限公司首席执行官郑茳 为董事会中的一员，在 规划中，OpenPOWER董事会成员一供15名，12名来自白金会员，3名来自黄金会员，所以现在还差得比较多（白金会员总共才9个），仍需努力

OpenPOWER基金会不同级别会员的权益与收费规定，白金会员年费为10万美元，黄金会员是6万美元，同时白金会员要为基金会贡献10名专职人员，黄金会员则是3名

在硬件层面，目前的开放性设计主要就是源自于对CAPI的利用，而在未来将会实现核心级定制化开放设计（类似于ARM），第一家进行这一等级合作的就是来自中国的苏州中晟宏芯

OpenPOWER的硬件平台基础就是POWER8及未来的POWER核心设计（POWER7根本不予以考虑），从某种角度上讲，POWER8也可以说是OpenPOWER的第一个芯片产品，它们是互为对方所准备的。这其中最主要的标志就是CAPI，它是POWER走向开放的第一步。

IBM CAPI工作原理，它大大降低了操作系统与设备驱动的系统开销，并打开了系统软件、中间件与企业应用的开发想像空间——软件可以直接利用CAPI来进行加速，这一技术目前在x86平台上还没有出现

简单来说CAPI就是在PCIe 3.0的物理总线上承载CAPI协议，它可以让外具备直接访问CPU的内存空间（一致性） 的能力，从而大大提高了外设的运行效率，比如通过CAPI协议可以让外置的闪存PCIe卡的系统开销大幅度降低，减少了不必要的总线占用，根据IBM的内部测试，非数据传输的总线开销（指令传送与响应）可降低50倍，对降低延迟有明显好处。而这一接口，也为POWER8的开放硬件平台提供了基础。

事实上，OpenPOWER基金会的大部分成员都会专注于CAPI上的利用，比如将外置的网络、GPU、闪存等设备直接与CPU相连接，并在此基础上根据不同的主流应用场景进行开放的，定制化的系统设计，而相应的开源 与应用软件（至少是IBM自己的软件产品组合）也必然会跟进，“软硬兼施”让定制化的POWER8硬件平台渗透进相关的行业，进而使POWER8的生态不断丰富化，这无疑将大大增强POWER8整体的竞争能力，并由此可能带动整体POWER系统的复兴。

而在芯片级的开放上，IBM这次也做得相当彻底，按照苏州中晟宏芯的话说——“我们想要的东西，都能得到”，POWER8的核心架构开放程度可谓是“毫无保留”，这也极大的证明了这次IBM开放POWER系统环境的决心。

目前，OpenPOWER共有五个被提议的工作组，分别面向开源系统软件（如Linux LE、KVM、Firmware等）、开源应用软件（如中间件、工具集）、开放服务器开发平台（POWER8开发板、POWER8参考设计）、硬件架构（POWER8 ISA、OpenPOWER整体架构、CAPI架构）、安全合规等领域，未来不排除会建立更多工作组，来进一步完善OpenPOWER的产业布局。

OpenPOWER在2014年的工作规划，可以看出最终的POWER8的细节定稿（Datasheet发布）要到今年的第三季度，同时相应的系统开发与测试平台也将正式建立，CAPI相关的产品研发也将进入正轨

可能有些人拿OpenPOWER与早前一些硬件联盟相提并论，并以此得出比较悲观的看法，比如OpenSPARC以及安腾联盟等等，它们到现在已经是名存实亡。不过我个人有一些不同看法，首先从开放的资源来看，OpenPOWER可谓是彻底的开放，已经深入到了CPU核心级别，这与OpenSPARC相当，但安腾联盟并没有做到这一等级的开放，硬件核心仍然由英特尔把持。其次，在软件层面上，OpenPOWER相对来说，赶上了开源软件最好的时代。OpenSPARC和安腾联盟均始于2005年（前者12月，后者11月），那时的互联网发展远非今日的规模，相应的开源环境与平台也并不强大，所以实际上大多还是各自为战，相互间合作的深度并不高。而如今，随着互联网的兴起，开源环境已经成为了一个业界主流，围绕着互联网的IT模式诞生的IT理念已经越来越被认同，此时与开源社区的密切结合，也将会起到重要的推进作用，这不是一两家厂商的动力所能比拟的。最后，POWER处理器一直保持着良好的性能 与市场表现（目前其市场份额已经超过了70%），也更能发挥出开源软件平台的优势，或者说更能吸引业界的力量加盟。而安腾联盟，虽然甚至连Windows也支持，但其硬件平台的性能逐渐落伍， 即使在开源力量盛行的今天，也只能慢慢地被边缘化。SPARC系统则有着自己的发展策略，主攻高端市场，并且凭借着Oracle在企业应用领域里的强势，率先走出了垂直整合的发展路线，是软硬件封闭协同发展的典范。总之，就硬件开源平台来讲，OpenPOWER处在了一个相对更好的时机，这虽然并不能保证它必然成功，但也与以往的硬件开放联盟不可同日而语。

由此，我们也必须再次强调，OpenPOWER与IBM POWER是两回事，OpenPOWER并不属于IBM，反过来POWER8的设计则听取了大量OpenPOWER成员的建议，说它是OpenPOWER的产物也并不为过。OpenPOWER本身的工作计划并不等同于IBM自身对POWER系统的业务规划。事实上，IBM将POWER的核心资产全部贡献给了OpenPOWER，大家要怎么利用，则就是各显其能了，在这一层面，IBM并无特 权之处，道理就如OpenStack一样，IBM贡献自己的代码，并以OpenStack基金会的标准版为基础开发自己的OpenStack发行版。不过，IBM作为POWER的老东家，第一个站出来表态并公布商业解决方案是必须的，它将给我们一个认知下一代POWER系统的基准。也因此，在发布POWER8的同时，IBM为我们带来了5款服务器和相应的解决方案。