CXL3.0问世,服务器开放互联规范之战落下帷幕

2022-08-20
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在0版本中,每台主机PCIe交换机上的根端口只允许连接一个非内存设备,或者Type1的SmartNIC,要么是Type2的GPU,ASIC或FPGA。从内存厂商的心态来看,无论是美光,SK海力士,三星,已经完全拥抱了CXL,相关产品已经公布或者处于规划阶段,对他们来说,CXL这是一个公共解决方案,允许内存拥有服务器平台继续发光和加热,并为内存子系统创造新的市场机会,如内存带宽和体积扩展、多样化的内存形状、多样化的内存控制器和内存服务等。

从近几年发布的服务器硬件来看,无论是不是CPU,GPU还是新兴的DPU,每个人都会发现,一个参数的出现率越来越高,即带宽,特别是对于高性能加速器、系统内存和边缘网络硬件。看看服务器市场,CPU虽然核心数和特性仍在改善,但引脚、热管束、内存空间和单核带宽一直在拉后腿。

这就是为什么不同计算节点之间的高效资源共享问题,特别是缓存一致性问题,如开放互联规范,如CXL,Gen-Z,OMI。但随着2022年闪存峰会的举行,CXL3.0的释放,所有这些竞争似乎都画上了句号。

CXL3.0带来的改变

CXL3.0带来的大变化是从CXL1.0/1.1/2.0的PCIe5.0I/O,换成了PCIe6.0、也正因如此CXL3.0的带宽成功翻倍,较大的连接速率为32GTs增长至64GTs。

其次是交换机,这是从CXL2.0引进的交换机功能从未得到加强。.在0版本中,每台主机PCIe交换机上的根端口只允许连接一个非内存设备,或者Type1的SmartNIC,要么是Type2的GPU,ASIC或FPGA。但在3.在0版本中,每个根端口不仅可以连接一种设备类型,而且大大提高了设备的灵活性,而不仅仅是单主机单加速器和可扩展内存。

而且在CXL2.在0的交换机中,各种设备和主机只能连接到一级CXL在交换机上,而且CXL3.0支持多级交换机,如二级交换机CXL交换机与一级交换机级联或扇形,每个级别都可以连接多个随机设备。这样,单机柜的互就可以完全交给CXL完成不再局限于以前PCIe连接下的树状结构。CXL3.0还允许交换机连接设备之间的对等通信,从而允许AD760AQ加速器之间的通信,类似于英伟达GPUDirect,只是不再局限于GPU,它适用于各种加速器。

最终,CXL3.0最终添加了真实的内存池和一致的内存共享功能。之前是2.在0版本中,所谓的内存池只是将内存划分为不同的主机。CXL3.0下的内存可以共享到同一区域内的所有主机,真正提高了数据流的效率和内存利用率。

更有趣的是,依据CXL联盟主席SiamakTavallaei的说法,CXL3.0在实现上述特征和功能的同时,延迟仍然存在CXL2.0保持一致。但与此同时,他也强调,在添加了复杂的交换机物理层结构后,必然会出现不可避免的延迟改,但这种延迟比以太网等方案更容易接受,客户可以在拓扑结构的灵活性和延迟之间做出选择。

最后一个开放互联的赢家

早在去年11月,CXL联盟和Gen-Z联盟签署了意向书,将Gen-Z规范和所有财产的转移CXL联盟,今年2月,相关资产转移基本完成,代表着Gen-Z走下历史舞台。今年8月1日,CXL又吞下了另一个规范,CXL联盟与OpenCAPI联盟签订合同,将OMI规范和所有财产的转移CXL联盟。因此,从HPE内孵化出Gen-Z以及从IBM内孵化出OMI这两个开放标准已经成为英特尔创建的开放标准CXL的嫁衣。

其实,不仅仅是GenZ和OpenCAPI,我们可以发现,前几年还是比较活跃的CCIX也没有消息。在这三年之间,相对高调的支持者只是ARM的Neoverse平台,AMD的服务器CPU和Xilinx的SmartNIC,华为坤鹏920服务器CPU。

但是随着时间的流逝,AMD去年发布GenoaEPYCCPU在宣传图上,只写了PCIe5.0和CXL的支持,ARM在其NeoverseV1介绍页面只能看到适用页面CXL额外的设备。尽管其中一些设备在详细解释时仍将表明它们是正确的CCIX支持,但很明显,CCIX不再是他们重点宣传的互联规范。

从内存厂商的心态来看,无论是美光,SK海力士,三星,已经完全拥抱了CXL,相关产品已经公布或者处于规划阶段,对他们来说,CXL这是一个公共解决方案,允许内存拥有服务器平台继续发光和加热,并为内存子系统创造新的市场机会,如内存带宽和体积扩展、多样化的内存形状、多样化的内存控制器和内存服务等。除了提供标准CXLDRAM此外,一些增值产品也可以发布,比如三星的软件定义内存,即使用可编辑的内存FPGA控制器。未来还可以增加内部计算、高安全性等特性,为服务器内存创造较低的总拥有成本。

一家独大真的好吗?

对于任何一个行业来说,占主导地位通常都不是一件好事。然而,就开放标准而言,如果每个人都愿意做出贡献,它可以促进这个市场的开放和创新。CXL经过多年的发展,各大企业推荐的开放标准证实,大家已经达成了共识,这一共识不再是一种独特的互联解决方案,而是每个成员都可以积极推广的标准。CXL赢得行业只有好处。




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