واجهة معالج مسرع متماسكة

تُبنى تقنية CAPI فوق تقنية PCIe من الجيل الثالث ، باستخدام 16 مسار PCIe، وهي وظيفة إضافية لفتحات PCIe في الأنظمة المُفعّلة بتقنية CAPI. عادةً ما توجد فتحات PCIe مُخصصة لتقنية CAPI في هذه الأجهزة. وبما أن هناك وحدة CAPI واحدة فقط لكل معالج POWER8، فإن عدد وحدات CAPI المُمكنة يتحدد بعدد معالجات POWER8، بغض النظر عن عدد فتحات PCIe. في بعض أنظمة POWER8، تستخدم IBM وحدات ثنائية الشريحة، مما يُضاعف سعة CAPI لكل مقبس معالج.

قد تستغرق المعاملات التقليدية بين جهاز PCIe ووحدة المعالجة المركزية حوالي 20000 عملية، بينما يستخدم الجهاز المتصل بـ CAPI حوالي 500 عملية فقط، مما يقلل زمن الاستجابة بشكل كبير، ويزيد عرض النطاق الترددي بشكل فعال بسبب انخفاض تكلفة العمليات. ^{[ 7 ]}

يتم تحديد عرض النطاق الترددي الإجمالي لمنفذ CAPI بواسطة تقنية PCIe 3.0 x16 الأساسية، ويبلغ ذروته حوالي 16 جيجابايت/ثانية، ثنائي الاتجاه. ^{[ 8 ]}

تُعدّ CAPI-2 تطورًا تدريجيًا للتقنية التي طُرحت مع معالج IBM POWER9. ^{[ 8 ]} وهي تعمل على PCIe Gen 4، مما يُضاعف الأداء فعليًا إلى 32 جيجابايت/ثانية. كما تُقدّم بعض الميزات الجديدة مثل دعم DMA وAtomics من المُسرّع.

لا يعتمد OpenCAPI، المعروف سابقًا باسم New CAPI أو CAPI 3.0 ، على PCIe، وبالتالي لا يستخدم منافذ PCIe. في معالج IBM POWER9، سيستخدم OpenCAPI وحدة الإدخال/الإخراج Bluelink 25G التي يتشاركها مع NVLink 2.0 ، والتي تصل سرعتها القصوى إلى 50 جيجابايت/ثانية. ^{[ 10 ]} لا يحتاج OpenCAPI إلى وحدة PSL (المطلوبة لـ CAPI 1 و2) في المعالج المُسرِّع، لأنه لا يعتمد على PCIe بل يستخدم بروتوكول معاملات خاص به. ^{[ 11 ]}

من المخطط أن يتم طرحها في شريحة مستقبلية بعد التوافر العام لـ POWER9. ^{[ 12 ]}

واجهة ذاكرة OpenCAPI (OMI) هي تقنية ذاكرة وصول عشوائي متصلة تسلسليًا تعتمد على OpenCAPI، وتوفر اتصالًا منخفض التأخير وعالي النطاق الترددي للذاكرة الرئيسية. تستخدم OMI شريحة تحكم على وحدات الذاكرة، مما يسمح باستخدامها بغض النظر عن نوع الذاكرة المستخدمة، سواء كانت DDR4 أو DDR5 أو HBM أو ذاكرة وصول عشوائي غير متطايرة من فئة التخزين . وبالتالي، يمكن لوحدة المعالجة المركزية التي تعتمد على OMI تغيير نوع ذاكرة الوصول العشوائي عن طريق تغيير وحدات الذاكرة.

يستخدم الاتصال التسلسلي مساحة أرضية أقل للواجهة على شريحة وحدة المعالجة المركزية، مما يسمح بوجود عدد أكبر منها مقارنة باستخدام ذاكرة DDR الشائعة.

تُطبَّق تقنية OMI في معالج IBM Power10 ، الذي يحتوي على 8 وحدات تحكم بذاكرة OMI مدمجة، مما يتيح سعة ذاكرة وصول عشوائي (RAM) تبلغ 4 تيرابايت وعرض نطاق ترددي للذاكرة يصل إلى 410 جيجابايت/ثانية لكل معالج. تتضمن وحدات DDIMM (وحدات الذاكرة الديناميكية التفاضلية) وحدة تحكم OMI ومخزن مؤقت للذاكرة، ويمكنها الوصول إلى شرائح الذاكرة الفردية لأغراض تحمل الأعطال والتكرار.

تقوم شركة Microchip Technology بتصنيع وحدة التحكم OMI على وحدات DDIMM. وتوصف ذاكرة SMC 1000 OpenCAPI الخاصة بها بأنها "الخطوة التالية في السوق التي تعتمد على الذاكرة المتصلة تسلسليًا". ^{[ 13 ]}