在大内存期间奋发民气的CXL技能(上)中,我们对CXL技能是什么,办理了什么题目,以及CXL1.0/1.1、CXL2.0和CXL3.0技能举行了具体叙述,并从存储厘革相识了CXL的将来意义。
CXL技能的出现带来了一个全新的市场,本文将继承对业界各大厂在CXL上的布局以及CXL技能仍旧存在着较高耽误性举行叙述,盼望有助于各人更进一步相识CXL近况。
本文要点
CXL作为一项极新的技能,各大厂家都在抢先布局,如今大陆选手在CXL范畴并未掉队,部分厂家乃至表现出彩。
如今,CXL的内存耽误在170-250ns左右,与其他CPU的内存、缓存和寄存器仍旧存在肯定差距。随着时间的推移,业界预计耽误题目会大大改善。
壹
新技能抢先入,大厂布局怎样?
CXL发展势头强劲,三星、SK海力士、Marvell、Rambus、三星、AMD等大厂们的布局也在不绝加快。
Microchip推出用于数据中心盘算的新型CXL智能存储控制器
2022年8月,Microchip公布扩大旗下串行毗连存储控制器产物阵容,推出基于ComputeExpressLink(CXL)的新型SMC2000系列智能存储控制器,使CPU、GPU和SoC可以或许利用CXL接口毗连DDR4或DDR5存储器。
据悉,该办理方案可为每个内核提供更大的存储带宽和更高的存储容量,并使当代CPU可以或许优化应用工作负载,从而低落数据中心的团体总拥有本钱。
SK海力士:到2023年量产CXL内存产物
2022年10月,SK海力士乐成开辟行业首款将盘算功能与CXL存储器相连合的CMS(ComputationalMemorySolution)。据悉,该办理方案拟搭载于下一代服务器平台上,有望提拔体系性能和能源服从。
2022年11月,SK海力士公布已经与AMD睁开了密切的相助,为EPYC9004系列服务器处理惩罚器提供了完全兼容的DDR5和CXL办理方案,并得到了AMD的验证。别的,SK海力士还与AMD在第四代EPYC服务器处理惩罚器参考架构上测试PCIe5.0毗连的稳固性,以便将来提供高性能的PCIe5.0NVMe办理方案,以相应当今AI和ML应用市场的需求。
在更早的8月,SK海力士推出首款CXL存储器样品。SK海力士DRAM产物规划负责人KangUk-song在一份声明中表现,SK海力士的目标是到2023年量产CXL内存产物。
美满电子(Marvell)收购CXL开辟商Tanzanite
美满电子正在举行以数据中心为重点的投资来扩大潜伏市场。2022年5月9日,美满电子公布将收购先辈CXL技能领先开辟商Tanzanite,加快实现完全可组合的云底子架构的愿景。
Marvell存储业务奇迹部实行副总裁DanChristman表现:“我们信托CXL将成为实现下一代数据中心最佳资源利用的庞大厘革者,而收购Tanzanite将进步我们办理客户最具挑衅性题目的本领。”
据相识,将来的云数据中心将创建在利用CXL技能的完全分解式架构上,基于毗连处理惩罚器、加快器和内存的行业标准CXL的硅组件将促进具有明显性能和服从上风的新云数据中心架构。
Rambus开展CXL内存互连筹划
2021年6月,Rambus推出了CXL内存互连筹划,并公布与包罗云、体系和内存企业在内的生态体系告竣相助,以加快CXL内存互连办理方案的开辟和落地。当年10月,Rambus发布了CXL2.0控制器。
除了新产物动态之外,Rambus在并购方面也有新盼望。2021年6月,Rambus公布完成对AnalogX和PLDA的收购,加强了公司在服务器内存接口芯片方面的领先职位,加快了为下一代数据中心提供创新CXL互连办理方案的蹊径图。
2022年5月5日,Rambus公布收购电子计划公司Hardent。据相识,Hardent拥有20年的半导体履历,其天下一流的硅计划、验证、压缩和纠错码(ECC)专业知识为RambusCXL内存互连筹划提供了关键资源。
澜起科技新品不绝
2022年5月6日,澜起科技发布环球首款CXL内存扩展控制器芯片(MXC)。
官方资料表现,这款MXC芯片是一款CXLDRAM内存控制器,属于CXL协议所界说的第三种装备范例,按照CXL2.0规范计划,支持PCIe5.0规范速率,专为内存AIC扩展卡、背板及EDSFF内存模组而计划,可大幅扩展内存容量和带宽,满意高性能盘算、人工智能等数据麋集型应用日益增长的需求。
本年1月初,澜起科技公布,其PCIe5.0/CXL2.0Retimer芯片乐成实现量产。据悉,该芯片是澜起科技现有PCIe4.0Retimer产物的升级,可为业界提供稳固可靠的高带宽、低耽误PCIe5.0/CXL2.0互连办理方案。
三星推出512GBCXL内存扩展器2.0
本年1月5日,在美国国际斲丧类电子产物展览会(CES2023)上,三星电子展示了其512GBCXL内存扩展器。官方资料表现,这款装备支持最新的CXL2.0接口,采取EDSFF(E3.S)封装尺寸,配备专用集成电路(ASIC)CXL控制器,并采取当下主流的DDR5DRAM作为存储核心,从而实现极高的I/O接口带宽。
三星512GBCXL内存扩展器拥有极佳的通用性和机动的可扩展性,创新性地支持将服务器的存储容量扩展到数TB以上,满意大数据和AI/ML工作负载的处理惩罚需求,尤其得当下一代大容量企业级服务器和数据中心应用。值得一提的是,三星这次推出的这款内存模组CXL内存扩展控制器芯片正是由上述提到的澜起科技提供。
AMD预计将于2023年推出支持CXL1.1接口的新品
AMD的EPYCGenoa支持DDR5、PCIe5.0以及CXL1.1接口。而且,其另一产物Bergamo拥有更高的电源服从和每插槽性能,它将会和Genoa采取雷同的CPU接口,以是PCIe5.0和DDR5以及CXL1.1都是支持的,预计将会在2023年推出。
总体而言,CXL技能入市不久,如今各大厂家发展进度差别并不大,各人都站在同一起跑线上竞争。大陆厂商如澜起科技近期动态反复,结果也是得到了业界的承认。将来,仍旧可以在这个市场上继承发力。
贰
CXL仍旧面对着耽误题目
内存离CPU越远,耽误就越高,这就是内存DIMM通常尽大概靠近插槽的缘故起因。最大限度的低落耽误是业界不停致力于办理的题目,因此,各人对于这项极新的CXL技能也是抱有较高等待。
由于与CPU的间隔较远,业界对于PCI-Express以及CXL的耽误性会宽容一些,而对于SRAM、DRAM等则非常严格。按照上文所述,SRAM相应时间通常在纳秒级,DRAM则一样平常为100纳秒量级,NANDFlash则高达100微秒级。
作为一个分布式内存,只管CXL主打的是低耽误,但其与CPU的内存、缓存和寄存器比起来,耽误仍旧有着肯定差距的。在此前的HotChips上,CXL同盟就给出了CXL在耽误上的具体数字。独立于CPU外的CXL内存耽误在170-250ns左右,高过独立于CPU的NVM、网络毗连的解构内存、SSD和HDD等。
CXL总裁SiamakTavallaei在SC22上表现,CXL实际上包罗三种协议,但并非全部协议都是耽误的灵丹灵药。CXL.io(运行在PCIe总线的物理层上)仍旧具有与以往雷同范例的耽误,但其他两个协议,CXL.cache和CXL.mem采取了更快的路径,镌汰了耽误。
Tavallaei表明说,大多数CXL内存控制器会增长约莫200纳秒的耽误,额外的重定时器会增长或耗费几十纳秒,具体取决于装备与CPU的间隔。这与其他CXL早期采取者所看到的同等。但是GigaIO首席实行官AlanBenjamin对外表现,它所见过的大多数CXL内存扩展模块的耽误都靠近250纳秒,而不是170纳秒。
别的值得一提的是,来自Meta和AMD的两位专家提出了一个概念,也就是对内存举行分层,分为用于及时分析等关键任务的“热”内存、访问不那么频仍的“暖”内存和用于巨大数据的“冷”内存。“热”内存页面放在原生DDR内存里,而“冷”内存页面则交给CXL内存。
但是当前的软件应用大概无法有效区分“热”内存和“冷”内存。在原生内存用完后,就会去占用CXL内存。云云一来本来作为“冷”内存的CXL,也开始变成“热”内存。以是如今最大的挑衅就是在操纵体系和软件层面,怎样检测到“冷”内存页面,将其主动转入CXL内存里,为原生内存留出空间。Meta和AMD的两位专家表现,他们已经在开辟相应的软硬件技能。
就如今服务器市场环境看,低核心数的CPU依然会继承利用原生DDR通道来设置DIMM内存。而只有高核心数CPU上,再根据体系本钱、容量、功耗和带宽等参数来机动应用CXL内存,由于这才是CXL的核心上风,
如今,CXL生态体系才刚刚起步。很多企业还处于找相应的厂商的拿工程样品搭建环境举行开辟测试的阶段。随着时间的推移,业界预计耽误题目会大大改善。
结语
随着各大厂家对CXL技能布局的愈发美满,一幅关于将来服务器行业的发展图景也愈发清楚。
我们在思考这项新技能时,也正等待着它无穷的大概性,间隔产物的落地时间愈发靠近,厥后续表现怎样,我们拭目以待。
环球半导体观察王凯琪
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