稍早之前美光(Micron Technology)宣布放弃进一步开发3D XPoint内存,转而专注于快速兴起的CXL (Compute Express Link)互连标准相关产品,引发业界不少关注。不过美光并非第一家投入CXL相关产品的公司。
Rambus也在整合其广泛的智财,并进行一些收购,以因应快速成长的CXL市场。三星最近也宣布推出高性能DRAM模块;三星的DDR5 DRAM内存模块专门用于数据密集型应用,例如人工智能(AI)和高性能运算(HPC),这类应用均需要能够显著扩展内存容量和带宽的服务器系统。
自2019年CXL联盟成立以来,三星一直与多家数据中心、服务器和芯片制造商合作开发下一代接口技术;该公司副总裁暨数据中心平台事业群负责人Cheolmin Park表示,他们已收到来自一些大型数据中心与OEM客户的不少正面回馈与大量合作提案,这些客户感兴趣的一些新兴应用均要求内存容量和带宽的扩充。
“要在系统层级提升带宽和容量,我们的结论是以DRAM为基础的CXL内存扩充会是最佳解决方案;”Park预期,三星与客户就CXL和DDR进行的合作会在今年下半年开始展现成果,”我们预期整个市场对三星CXL内存的需求将持续稳步成长。”
促进该市场发展的原因在于,用于实现CXL的技术(如PCIe接口)已经验证并广泛商业化,”这类似于将DDR控制器整合到应用处理器(AP)或CPU中,将DDR接口与CXL控制器整合在一起,应该也不会有什么困难;”但他也指出,要让支持CXL接口的加速器和网络适配器保持点对点通信或直接内存访问(DMA)的稳定性,可能会是个挑战。
Park表示,三星将提供的CXL内存会透过添加一个CXL层,来优化现有PCIe基础设施,从而满足客户对扩展内存的需求。他们还将提供CXL内存软件开发工具包(CMDK),确保其性能、系统可靠性、软件环境和安全性与传统内存系统相当。
他表示,三星选择在DRAM中采用DDR 5,是因为该公司预期到2022年服务器系统实际支持CXL时,以CXL为基础的DRAM将成为主流;“我们预期在带宽、容量扩充、速度、可靠性以及能效方面,DDR 5将是最具成本效益的解决方案。”
尽管CXL还未成为主流,但Park表示,随着Intel、AMD和Arm等服务器平台开始支持CXL,这个市场也应该要开始重视了;“市场对CXL内存的需求正在增加,我们相信现在是主机和组件制造商通力合作,为CXL打造广泛生态系统的最佳时机。”他也表示,三星将继续探索如何将CXL的应用扩展到DRAM之外,包括NAND和其他储存级内存(SCM)。
市场研究机构IDC的固态储存技术研究副总裁Jeff Janukowicz表示,人们对于透过扩展内存池来支持某些下一代工作负载有着浓厚兴趣,无论是内存内数据库还是AI和机器学习(ML)等新兴应用,都对性能都有更高的要求。
“这些应用当然能让CXL这样的技术占据一席之地并带来一些优势;”他表示,除了DRAM,一些SCM产品也转而应用CXL界面也就不足为奇了。
内存并非CXL产品的唯一商机,例如CXL联盟成员公司Microchip Technology是藉由其XpressConnect CXL 2.0重定时器(retimer)进入该市场,该产品支持AI、ML和其他计算任务所需的超低延迟信号传输,从而满足数据中心工作负载的高性能计算需求。
PCIe重定时器通常是一颗放置在PCB上的IC,可用于扩展PCIe总线的长度。重定时器能够双向输出重新生成的信号,就像一个新的PCIe组件,从而解决由互连、PCB和缆线变化引起的不连续性;这种不连续性会导致PCIe信号不良。
CXL内存扩充为主机(CPU)提供了更多的主存储器,可以满足高容量工作负载的高性能要求,而CXL内存池最终支持分解与组合。
(图片来源:Rambus)
对Rambus而言,CXL不仅仅是一种池化(pooling)内存,该公司透过整合IP来推动最近宣布的CXL内存互连计划(CXL Memory Interconnect Initiative),以支持持续演进的数据中心架构,以及不断成长与专门化的服务器工作负载。
Rambus的IP核心部门总经理Matt Jones表示,透过收购CXL和PCIe数字控制器供货商PLDA以及PHY供应商AnalogX,该公司有效补强了服务器内存接口芯片产品和专业。在本质上,Rambus的IP可以分为两半,内存和芯片对芯片部分,后者包括Serdes接口;他指出:“这些收购案与该计划完美契合。”
Jones表示,Rambus意识到数据中心的新架构正从作为运算单元的服务器转变为分解模型(disaggregated model),这样运算资源就可以进行“组合”(composed)以满足不同工作负载的需求。一段时间以来,扩充或池化组件一直是该公司研究的方向。
他指出,CXL内存互连计划是Rambus的努力成果,他们将一组各式各样的功能区块整合在一起,包括CXL、PCIe PHY,与主机处理器和其他组件介接的控制器,还有DDR内存PHY、与内存组件介接的控制器,以及先进的加密核心和安全通讯协议引擎,以实现安全的韧体下载,并利用完整性和数据加密(IDE)安全功能来防止数据篡改和实体攻击。
Rambus研究员Steve Woo表示,随着数据中心架构演进,该公司越来越重视保护半导体和数据路径的安全性,自十年前展开的收购策略在该公司的CXL战略中发挥重要作用。另外,位于主机处理器和实际DRAM之间,并与DIMM相连的缓冲存储器芯片也扮演要角;“我们拥有优良的芯片产品阵容,具备所有可在CPU和实际内存组件之间扮演缓冲储存角色的出色功能区块。”
他指出,随着新兴资料架构的出现,运算不再是瓶颈。CXL技术支持在服务器机箱外使用大型内存池,可以根据需要进行配置,并在完成任务后释放资源;“这实际上关乎数据与数据移动,人们希望找到与CPU没那么紧密耦合的内存。”
编译:Judith Cheng
(参考原文:CXL Product Pipeline Gets Flowing,By Gary Hilson)
责编:Luffy Liu