从中国POWER服务器 看OpenPOWER与英特尔的开放之争

CP1服务器以性能换成本？

虽然说CP1源于POWER8，从理论上讲性能应该相差无几，但由于在内存控制方面的改动，对性能带来影响是肯定的。而在峰会上的CP1介绍环节，给出了CP1参考系统的主要性能测试数据，并与英特尔的第一代E5服务器进行了比较。

CP1参考系统与至强E5和AMD 皓龙处理器的性能对比

不过，峰会上给出的数据有误，英特尔至强E5-2690并非是12核心的产品，而是8核心（16线程）。由于E5-2690已经是3年前的产品，笔者就此进一步整理了其他几代E5与POWER7和POWER8平台的性能，在此做一个汇总，来看看CP1在当前市场上所处的水平。主要对比的就是整数和浮点性能，成绩全面来自SPEC官方网站，均是相关平台的最佳成绩。

CP1平台整数性能对比

CP1平台整数性能较对手的增比

虽然峰会上将E5-2690的核心数标错了，但其成绩基本正确。如果CP1平台的性能为1的话，领先E5-2690的幅度为5%，但对于E5-2690 v2和v3就力不从心了，分别只有它们的81%和65%，至于目前最顶级的E5-2699 v3，则只有49%。相较POWER平台，也没有超过仍然在售的POWER7+，只有它的83%，较标准的POWER8更是不如，只有42%。

CP1平台浮点性能对比

CP1平台浮点性能较对手的增比

在浮点性能方面，与整数性能测试差不多，不过仍然保持了POWER8架构的浮点计算的优势传统，领先E5-2690达26%，与2690v2基本持平，同时也超过了POWER7+，但对于2690 v3和2699 v3还是有差距的，分别是它们的79%和66%，相对于老大哥POWER8，则只有47%。

CP1服务器整数与浮点性能的测试，很明显体现出了内容带宽的影响。虽然核心的架构与POWER8相同，但由于内存带宽降低了一半，性能也就随之有了明显的降低。这也是为什么我会说它以性能换价格的原因。

不过，从现在的POWER生态角度来说，价格更接地气似乎更为重要，而在性能方面，POWER8的架构也提供了借助外援加速的可能，这就是CAPI，也是RedPOWER在介绍中着重强调的。

CAPI（Coherent Accelerator Processor Interface，一致性加速器接口），是IBM宣称将POWER8开放的一个重要标志，也是OpenPOWER基金会的一个重要发力点和研发方向。

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象空间——透过CAPI，借助相应的ASIC或FPGA芯片进行相关算法与事务处理的定向加速，这一技术目前在x86平台上还没有出现

CAPI只是一个协议的名称，物理连接依托于PCIe 3.0总线，关键组件通过它具备直接访问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，为系统总体表现“加速”。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对CAPI的利用上，比如将外置的网络、GPU、闪存、FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）等设备直接与CPU相连接，并在此基础上，配合相应的软件应用（主要是开源软件），根据不同的主流应用场景进行开放的、定制化的系统设计。

Alpha Data采用赛灵思公司（Xilinx）的FPGA，配合CAPI开发的Alpha Data ADM-PCIE-7V3 PCIe加速卡

RedPOWER的发言人强调，借助FPGA加速卡的CAPI直连，针对键值存储数据库（KVS，Key-Value Store，比如著名的Redis就是KVS数据库的典型代表）加速后的性能，较x86服务器提升了20倍。我觉得，RedPOWER所提到的，应该就是Alpha Data的ADM-PCIE-7V3 PCIe加速卡，在赛灵思（OpenPOWER基金会银牌会员）的官方介绍中，强调该FPGA加速方案在10x X~ 100x低延迟的状况下确保将性能功耗比提升36倍，适合memcached 和NoSQL等领域的应用广泛的大数据工作负载加速引擎。

所以，单纯的CPU性能比拼，并不能代表CP1与OpenPOWER系统级平台的整体实力，而随着这类加速设计所能针对的场景越来越多，也必然会带来更多的竞争优势，配合价格成本的同步降低，显然带给x86平台的压力也会进一步加大。由于x86平台已经被英特尔事实统治，所以这又必然引出了另一个话题：OpenPOWER的开放与英特尔的开放，谁更有优势呢？