電子發燒友網報道(文/周凱揚)從這幾年發布的服務器硬件來看,無論是CPU、GPU還是新興的DPU,大家都會發現一個參數的出場率越來越高,那就是帶寬,尤其是對于高性能加速器、系統內存和邊緣網絡硬件來說。縱觀服務器市場,CPU核心數與性能還在拔高的同時,引腳、熱約束、內存容量和單核帶寬卻在一直拖后腿。
正因如此,不同計算節點之間的高效資源共享,特別是緩存一致性等問題被搬上臺面,一連串的開放互聯標準開始興起,譬如CXL、Gen-Z、OMI。但隨著2022年閃存峰會上CXL 3.0的推出,這一切競爭似乎都被畫上了句號。
CXL 3.0帶來的改變CXL 3.0帶來的最大改變,就是從CXL1.0/1.1/2.0的PCIe 5.0 I/O,換成了PCIe 6.0,也正因如此CXL 3.0的帶寬成功翻倍,最大鏈接速度從32GTs倍增至64GTs。
其次是交換機,這個從CXL 2.0引入的交換機功能獲得了前所未有的加強。在2.0版本中,每個主機的PCIe根端口靠交換機只允許連接一種非內存設備,要么是Type 1的SmartNIC,要么是Type 2的GPU、ASIC或FPGA。而在3.0版本中,每個根端口可以連接不止一種設備類型,大大提高了配置靈活性,而不再只是單主機單加速器加上可擴展的內存。
而且在CXL 2.0的交換機中,各種設備和主機只能連接到一級CXL交換機上,而CXL 3.0支持了多層級交換機,比如二級的CXL交換機與一級交換機級聯或扇出,各層級又能連接多個任意設備。如此一來,單機柜的互聯完全可以交給CXL完成,不再局限于以前PCIe連接下的樹狀結構。CXL 3.0還允許交換機連接設備之間的對等通信,從而允許加速器之間無需通過主機也能實現通信,類似于英偉達的GPUDirect,只不過不再局限于GPU,而是支持各種加速器。
CXL 3.0 支持的網狀結構 / CXL聯盟
最后,CXL 3.0終于加入了真正的內存池和一致內存共享功能。此前在2.0版本中,所謂的內存池也就只是將內存分區給不同的主機而已。而CXL 3.0下的內存可以共享給各個同在一致區域內的所有主機,真正做到提高數據流的效率和內存利用率。
更有趣的是,根據CXL聯盟主席 Siamak Tavallaei的說法,CXL 3.0在實現以上性能與功能的同時,延遲依然與CXL 2.0保持一致。但同時他也指出,加入復雜的交換機物理層結構后,肯定是會有不可避免的延遲增加,但相比以太網之類的方案來說,這樣的延遲更能接受,也況且客戶也可以在拓撲結構靈活性和延遲之間做出取舍。
開放互聯最后的贏家
早在去年11月,CXL聯盟和Gen-Z聯盟就簽署了意向書,將Gen-Z的規范和資產全部轉移給CXL聯盟,今年2月,相關資產轉移基本完成,象征著Gen-Z走下了歷史舞臺。今年8月1號,CXL再度吞下了另一個標準,CXL聯盟與OpenCAPI聯盟簽訂合約,將OMI規范和資產全部轉移給CXL聯盟。由此,從HPE內孵化出的Gen-Z以及從IBM內孵化出的OMI這兩項開放標準,都成了英特爾打造的開放標準CXL的嫁衣。 事實上,不只是GenZ和OpenCAPI,我們可以發現前幾年還比較活躍的CCIX也沒了音訊。2019年到2021年之間,比較高調的支持者也就是只有ARM的Neoverse平臺、AMD的服務器CPU和Xilinx的Smart NIC,以及華為的鯤鵬920服務器CPU。
可隨著時間過去,AMD在去年的發布上Genoa EPYC CPU的宣傳圖上,只寫出了PCIe 5.0和CXL的支持,ARM在其Neoverse V1介紹界面也只能看到支持CXL附加設備。雖說其中一些設備在詳細介紹時依然會說明對CCIX的支持,但很明顯,CCIX已經不再是它們著重宣傳的互聯標準。
從內存廠商的態度來看就更加明顯了,無論是美光、SK海力士、三星,都已經完全擁抱了CXL,相關的產品都已經公布或在規劃階段,對于他們來說,CXL是一個讓內存在服務器平臺繼續發光發熱的公開方案,為內存子系統創造新的市場機遇,比如內存帶寬和容量擴展、內存形態差異化、內存控制器差異化和內存服務化等等。除了提供標準的CXL DRAM之外,還能推出一些增值產品,比如三星的軟件定義內存,就是采用了可編程FPGA控制器。未來還存內計算、高安全性等特性也能一并加入進去,為服務器內存創造更低的總擁有成本。
一家獨大真的好嗎?
對于任何行業來說,一家獨大往往都不是一件好事。然而,對于開放標準來說,如果大家都愿意獻力的話,反倒能夠推進這個市場的開放創新。要知道,CXL也是經過了多年的發展才被各大公司推舉出來的開放標準,證明大家已經達成了共識,而且這個共識不再是什么專有的互聯解決方案,而是每個成員都能積極推動的標準。如此看來,CXL的勝出對行業來說只有好處。
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原文標題:CXL 3.0面世,服務器開放互聯標準之爭落下帷幕
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