（CWW）近日，英特爾攜手微軟爲開放計算項目（OCP）提供了可擴展I/O虛擬化（SIOV）架構，使設備和平台制造商能夠使用雲服務器中的PCIe和Compute Express Link設備的超大規模虛擬化的行業標准規範。采用SIOV架構後，數據中心運營商不僅能夠讓客戶降低使用高性能加速器和其他關鍵I/O設備的成本，亦能夠減輕此前的標准爲I/O設備制造商帶來的成本和編程負擔。

　　新的SIOV架構是一種現代化的硬件和軟件架構，不僅可以實現I/O設備高效的大規模虛擬化，也克服了先前I/O虛擬化技術的擴展限制。根據開放計算項目的條款聲明，任何公司都可以采用SIOV技術，並可以通過開放的零成本許可將其應用于自身産品中。

　　在雲環境中，包括網絡適配器、GPU和存儲控制器在內的I/O設備能夠在許多需要其服務的虛擬化工作負載之間共享。通過虛擬化軟件堆棧，硬件輔助的I/O虛擬化技術能夠有效地將這些工作負載的I/O流量路由到這些設備中，而且它也有助于降低成本並達到接近“裸金屬”速度的性能。

　　十多年前發布的單根I/O虛擬化（SR-IOV）是第一個I/O虛擬化架構，基于那個時代的虛擬化環境，每台服務器通常運行少于20個虛擬化工作負載。SR-IOV將大部分虛擬化和管理邏輯加載到PCIe設備上，但這不僅增加了設備的複雜性也降低了虛擬化堆棧的I/O管理的靈活性。在隨後的幾年中，由于CPU內核數量增長，虛擬化堆棧日漸成熟，容器和微服務技術使得工作負載密度成指數級增長。基于此，隨著從“企業級規模”過渡到“超大規模”虛擬化，I/O虛擬化也需要日漸演進。

　　SIOV是專爲超大規模時代設計的硬件輔助I/O虛擬化，具備支持每台服務器數千個虛擬化工作負載的潛能。一方面，SIOV將把性能要求不敏感的虛擬化和管理邏輯從PCIe設備轉移到虛擬化堆棧中；另一方面，它還在設備上使用了一個新的可擴展標識符，即PCIe內存地址空間ID，主要用于工作負載的內存尋址。虛擬化I/O設備不僅變得更容易配置和擴展，還能爲它同時支持的每個虛擬機、容器或微服務提供接近原生的性能。

　　SIOV的優化可以降低設備成本，讓設備更有效地訪問大量虛擬機和容器，並讓虛擬化堆棧實現更靈活地配置和組合。整體而言，SIOV不僅爲嚴苛的數據中心提供了一條高效的途徑，也爲塑造數字世界更領先的AI、網絡、分析和其他高要求的虛擬工作負載提供了高性能I/O和加速。

　　英特爾公司首席執行官帕特·基辛格（Pat Gelsinger）近期指出，基于行業標准的開放生態系統加速了行業發展，並爲客戶提供了更多選擇。基于此，英特爾和微軟開發、驗證了SIOV架構並將其提供給開放計算項目。未來，它將持續推動CPU、I/O器件和雲架構的創新，從而爲每個人提更高的服務性能和更大規模的經濟效應。我們也非常期待開放計算項目社區能夠采用和持續優化該架構。

　　微軟雲和人工智能高級架構總經理Zaid Kahn表示：“隨著系統架構和生態系統的發展，微軟長期以來一直與芯片合作夥伴在標准方面展開合作。可擴展I/O虛擬化架構是我們與英特爾一起爲硬件開放標准所做的最新貢獻，此外還有諸如PCIe、Compute Express Link和UEFI等貢獻。通過與英特爾和開放計算項目合作，我們希望廣泛推動SIOV在芯片廠商、設備供應商和IP供應商中的大規模應用，同時也期待能在整個生態系統中進行更廣泛的合作，並隨著雲基礎設施需求的增長和變化而不斷演進這項標准。”

　　值得注意的是，即將推出的英特爾®至強®可擴展處理器（代號 Sapphire Rapids）、英特爾®以太網 800系列網絡控制器以及未來的PCIe和Compute Express Link（CXL）設備和加速器都將支持SIOV技術。同時，Linux內核的相關工作正在進行中，預計將在2022年晚些時候集成該技術。此外，設備、CPU和虛擬化生態系統中的主要廠商也已經了解相關信息，並很期待將SIOV整合到他們的産品路線圖中。