機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用正在徹底改變處理數(shù)據(jù)的方式。整個行業(yè)需要找到在保持低功耗的同時，提高計算性能的途徑。對于當(dāng)前的許多計算任務(wù)，連接處理器的專用硬件加速器完成該任務(wù)的速度和功耗都要比獨立工作的處理器出色。

PCI Express是當(dāng)前在處理器和片外加速器之間移動數(shù)據(jù)最常用的協(xié)議。但在 15 年前推出 PCI Express 時，現(xiàn)在的片外加速應(yīng)用還沒有出現(xiàn)，因此 PCI Express 并未針對大量這些計算工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化。而對優(yōu)化工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)的需求已日益凸顯。要想取得成功，新標(biāo)準(zhǔn)必須為非專有的，必須針對當(dāng)前的加速器工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化，必須盡量利用現(xiàn)有技術(shù)降低成本，加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。

考慮一下 CCIX 吧

CCIX （緩存一致互聯(lián)協(xié)議）是基于現(xiàn)有的 PCI Express 物理層及鏈路層的協(xié)議，可幫助各公司充分利用其在 PCI Express 上的現(xiàn)有投資。同時，CCIX 還可通過未來 PCI Express 鏈路速度及數(shù)據(jù)鏈路層更新獲得巨大優(yōu)勢。此外，CCIX 還通過在 PHY 和 CCIX 上添加可選 20 和 25 GT/S 速度擴(kuò)展了現(xiàn)有 PCIe 的速度，并針對當(dāng)前加速工作負(fù)載優(yōu)化了數(shù)據(jù)鏈路層和事務(wù)處理層。

CCIX 可通過不同的方式簡化和加速數(shù)據(jù)移動。第一種方式是使用高速緩存一致性來自動保持處理器和加速器存儲器的高速緩存一致性，從而實現(xiàn)易用性并降低時延。由于數(shù)據(jù)是通過CCIX 協(xié)議自動同步的，因此只需將數(shù)據(jù)指針傳遞至加速器，而無需依靠復(fù)雜的直接存儲器訪問 (DMA) 驅(qū)動程序移動數(shù)據(jù)。CCIX請求代理將首先訪問高速緩存，以查看所需數(shù)據(jù)是否可用，如果不可用，它就會自動從 CPU高速緩存或系統(tǒng)內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)。

CCIX協(xié)議能夠減輕軟件開發(fā)者的負(fù)擔(dān)，使他們可以專注于自己的應(yīng)用，而不是加速器和主處理器之間移動數(shù)據(jù)的底層機(jī)制。

CCIX可以提供幫助的第二種方式是啟用存儲器擴(kuò)展。位于主CPU 旁邊的 DIMM 插槽需求量大嗎？但某些依靠新服務(wù)器類內(nèi)存的應(yīng)用，如持久性內(nèi)存？即使在斷電時，內(nèi)存也不會丟失數(shù)據(jù)。CCIX允許 CPU 上的本地代理管理遠(yuǎn)程設(shè)備上的從屬代理，從屬代理可以控制存儲類內(nèi)存，然后再接入 CPU 的標(biāo)準(zhǔn) NUMA 內(nèi)存映射，從而實現(xiàn)這個解決方案。這導(dǎo)致存儲類內(nèi)存看起來就像常規(guī)系統(tǒng)內(nèi)存，但具有啟用任何唯一內(nèi)存的屬性。

最后，CCIX允許本地代理駐留在加速器上。該本地代理可管理直接連接到加速器上的存儲器。通過這種方式，如果發(fā)生高速緩存丟失，駐留在加速器上的請求代理會將時延損失降到最低，但數(shù)據(jù)直接連接到加速器進(jìn)行存儲。

Xilinx CCIX 方案展示

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CCIX 聯(lián)盟成員由各大行業(yè)技術(shù)龍頭企業(yè)代表組成，旨在協(xié)同制定統(tǒng)一的互聯(lián)技術(shù)規(guī)范，以確保采用不同指令集架構(gòu) （ISA） 的處理器能與加速器一致共享數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)高效的異構(gòu)計算，從而大幅提高運行數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載和嵌入式應(yīng)用 （如 5G 無線和移動邊緣計算） 的服務(wù)器的計算效率。