CXL®記憶體擴充與池化解決方案

CXL® (Compute Express Link®)為一開放式產業標準互連協定,用於主機加速器之間高速與低延遲的通訊,越來越多新興應用也開始採用CXL,例如AI人工智慧與ML機器學習等。

SMART Modular世邁科技與阿里巴巴集團 (Alibaba)、思科 (Cisco)、Dell EMC、Facebook、Google、惠普企業 (HPE)、英特爾 (Intel) 以及微軟 (Microsoft) 等產業領導者組成一個開放式產業標準小組。不僅制定了技術規範讓新興使用模型得以展現突破性效能之外,同時還支援資料中心加速器和其他高速增強裝置的開放生態系統。

CXL協定

CXL標準定義了三種協定,透過PCIe 5.0 PHY以32 GT/s頻寬實現高速資料傳輸,且在傳輸前可動態多路調變:

• 自然寬度:x16、x8、x4;x16寬度可分割為:x16、2x8、4x4、x8 + 2x4;x8寬度可分割為:x8、2x4;降級寬度設定: x2、x1。

• 資料傳輸速率:32 GT/s。

• 降速支援:8 GT/s和16 GT/s (128b/130b)。

• CXL.cache及CXL.mem獨立且一致的模型,支援多種使用案例,包含電腦運算儲存、網路加速器和Persistent Memory等等。

• 支援即插即用:適用於PCIe或CXL卡/裝置等。

• 重新利用PCIe®PHY、通道、電路、重定時計等零組件。

CXL設計支援三種主要應用裝置類型:

範例:Type-1 CXL裝置

智慧網卡 (SMART NIC) 或影片加速器,可以在主機記憶體中運行特定的演算法功能,例如影片轉碼。

範例:Type-2 CXL裝置

以FPGA或CPU為主的加速器整合記憶體 (例如HBM高頻寬記憶體或DDR)。

範例:Type-3 CXL裝置

位於CXL匯流排上的Persistent Memory 或電腦運算儲存設備無法自行存取主機記憶體。

CXL記憶體擴充

SMART Modular世邁科技開發CXL Type 3 (CXL.mem) 記憶體產品,滿足產業對於每顆處理器核心需要更多記憶體的需求。CMM-E3S提供了更多的彈性和可擴展性,能夠適應不同記憶體架構。客戶可以根據需求直接增加或移除記憶體,而無需進行整個系統的更換或升級。

更低的總體擁有成本 (TCO)

CXL AIC是現有系統架構中擴充記憶體的最佳方案。相比傳統架構需購置8條128GB DDR5 RDIMM來實現1TB總記憶體容量,使用CXL AIC的配置僅需8條64GB DDR5 RDIMM,加上一組搭載64GB DDR5 RDIMM的8-DIMM CXL AIC,不僅實現相同的記憶體配置,還可將總成本 (TCO) 降低高達60%。

CXL記憶體池化

CXL 2.0支援交換功能 (Switching),以實現有效的記憶體池化和記憶體配置。在2.0版本中,記憶體設備可以被分割為多個邏輯設備 (MLD),允許最多16個主機同時存取記憶體的不同部分。

舉例來說,Host 1 (H1) 可以使用Device 1 (D1) 一半的記憶體和Device 2 (D2) 四分之一的記憶體,在記憶體池中取用符合其工作負載的資源。D1和D2剩餘的記憶體容量可以被主機H2-H#所使用。

CXL AIC主要特點:

• 提供Type 3 PCIe Gen5全高和半長(FHHL)外觀規格。

• 搭配128GB容量DDR5 RDIMM,4-DIMM AIC(CXA-4F1W)可支援四支RDIMM模組,總容量最高可達512GB;8-DIMM AIC(CXA-8F2W)可支援八支RDIMM模組,總容量最高可達1TB。

• 4-DIMM AIC採用單組支援x16 CXL®控制器,8-DIMM AIC採用雙組支援x8 CXL®控制器,兩款總頻寬皆可達64GB/s。

• CXL®控制器支援「可靠性、可用性和可維護性」(RAS) 功能和先進分析。

• 兩款皆提供加強安全功能,具備in-band或邊帶 (SMBus) 監控功能。

• 為加速記憶體運算處理,可相容SMART Zefr™ ZDIMM記憶體模組。


CMM-E3S主要特點:

• 提供EDSFF E3.S 2T (2U Short) 外觀尺寸

• 相容CXL 2.0且提供PCIe Gen5 32GT/s傳輸速度

• 提供64GB和96GB容量

• 支援CXL 2.0規範中的可靠性、可用性和可維護性 (RAS) 功能

• 僅需透過相容EDSFF邊緣接口 (SFF-TA-1009) 提供的12V電源供電

• 支援用於即時調試、管理和系統更新的邊帶介面,實現模組頻外管理

• 支援額外安全功能,以保護資料免於旁路攻擊 (side channel attacks)