CXL 1.0定義了三種使用場景,對應三大類設備:

第一種主要的應用場景是高性能計算里的網卡(PGAS NIC),它支持一些網卡的原子操作,它主要利用的協議就是CXL.io和CXL.cache。這類設備通常都沒有本地內存,比較依賴主機的內存。

第二種主要指的是帶有內存的加速器,包括GPU、FPGA、ASIC等加速器,它使用的協議包括用來做鏈接的CXL.io,做cache一致性的CXL.cache,用來做內存擴展的CXL.memory。

第三種主要用作內存的Buffer,做內存的擴展。它主要利用CXL.io和CXL.memory的協議。在這里,CPU除了可以用本地的DDR內存,還可以通過CXL去訪問擴展內存,擴展內存可以是一個大的內存池,可以共享給不同的CPU來用。

CXL 2.0于2020年11月發(fā)布,新增了對于CXL交換機的支持,從而可以用來構建內存池。CXL 2.0支持讓主機可以訪問透過交換機連接的遠端內存資源,它可以在一個機架內通過一套CXL交換機構建成一個網絡,構成內存池。CXL 2.0獲得了來自計算機業(yè)界和用戶社區(qū)的積極反饋。

2022年,基于PCIe 6.0規(guī)范的CXL 3.0發(fā)布,與此前基于PCIe 5.0的CXL相比,不僅帶寬速率翻倍(延遲沒有提高),也新增了很多功能特性,最引人矚目的當屬對于多級交換機的支持。

有了多級交換機的支持,CXL便可以更好地對資源進行解耦和池化,做更多的資源池,比如CPU資源池、內存資源池、網卡資源池和加速器資源池等,交換機之間可以構建各種網絡拓撲。

CXL支持最多4096個節(jié)點,這意味著它不但在一個機柜內實現計算資源和存儲資源的池化和解耦,而且,可以在多個機柜之間建立更大的資源池,如此一來,對于云計算服務商的資源管理效率和成本優(yōu)化都會帶來很大幫助。

從2022年開始到現在,市場上包括三星、美光都推出了基于CXL的內存擴展器產品,而隨著英特爾第四代至強可擴展處理器和AMD新一代霄龍?zhí)幚砥鞯陌l(fā)布,主流的處理器平臺都開始支持CXL,CXL的落地便有了硬件基礎。(注:目前,AMD支持Type3設備,英特爾支持Type1和Type2設備)

我們也注意到,市場上還有軟件解決方案,比如來自MemVerge的大內存軟件方案,該軟件可以負責管理CXL連接的內存資源,讓服務器集群在業(yè)務平穩(wěn)期保有少量的內存,在業(yè)務高峰期動態(tài)加入額外的內存資源,從而提高內存的使用效率,它可以直接幫助超大規(guī)模數據中心節(jié)省成本

在現代數據中心,工作負載的需求正在迅速改變。為了處理大數據、人工智能、機器學習等復雜的任務,數據中心需要更強大、更高效的計算能力。CXL 通過提供一種高性能、低延遲的互連技術,可以幫助數據中心更有效地利用計算資源,滿足新的需求。

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