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CXL接口技术介绍及特点分析

2023-12-19 19:14:30 来源:中存储

AI计算对存储性能的需求,同时推动了存储技术的发展。目前存储领域比较火热的有HBM高宽带存储CXL内存接口技术

什么是CXL?

Compute Express Link™ (CXL™) 是业界支持的用于处理器、内存扩展和加速器的缓存一致性互连技术。CXL 技术可保持 CPU 内存空间和连接设备上的内存之间的内存一致性,从而实现资源共享,从而实现更高的性能、降低软件堆栈复杂性并降低整体系统成本。

优点CXL 将在 IT 系统中实现极高的内存容量和低延迟。这允许用户只关注目标工作负载,而不是加速器中的冗余内存管理硬件。

CXL 是一种基于 PCI Express (PCIe) 5.0 接口的开放式、行业支持的互连,可在主机处理器和设备(如加速器、内存缓冲器和智能 I/O 设备)之间实现高速、低延迟的通信,同时扩展内存容量和带宽,远远超出目前的可能性。

CXL 是用于扩展数据传输路径的下一代接口。虽然 CXL 和 HBM 都是高性能内存技术,但它们的用途不同。HBM 垂直连接多个 DRAM,与传统 DRAM 相比,显著提高了数据处理速度。在现有的DRAM领域,基于DDR的DRAM由于服务器结构的限制,在扩展传输带宽和容量方面面临限制。

CXL DRAM 利用处理器内存互连共享技术,可以提高主 DRAM 的传输带宽和容量。此外,它可以以更低的成本提高服务器的主内存容量和性能。例如,利用大容量 CXL DRAM 可以将每台服务器的内存容量增加 8-10 倍。HBM 和 CXL 有望相辅相成,CXL 被认为是内存行业新的竞争舞台。

相关标准:

CXL 3.0 规范现已推出,CXL 3.0 规范扩展了前几代技术,通过先进的交换和交换矩阵功能、高效的点对点通信以及跨多个计算域的细粒度资源共享,提高了可扩展性并优化了系统级流程。​

CXL 3.0 规范的主要亮点:

  • 结构功能

    • 多头和光纤连接设备

    • 增强的结构管理

    • 组合型分解基础设施

  • 更好的可扩展性和更高的资源利用率

    • 增强的内存池

    • 多级切换

    • 新的增强一致性功能

    • 改进的软件功能

  • 带宽翻倍至64GT

  • 与 CXL 2.0 相比,零延迟增加

  • 完全向后兼容 CXL 2.0、CXL 1.1 和 CXL 1.0

发展状况:

三星:近年来,三星积极追求 CXL 技术开发。2021年5月,公司率先开发基于CXL的DRAM技术。2023 年 5 月,三星完成了 CXL 2.0 开发,计划从 2023 年第四季度开始量产 CXL 2.0 DRAM。

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