肇万研究札记:CXL(Compute Express Link)市场研究

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CXL(全称Compute Express Link),技术可追溯至PCIe技术,旨在解决存储墙和IO墙问题。CXL能够让CPU与GPU、FPGA或其他加速器之间实现高速高效的互联,从而满足高性能异构计算的要求,并且其维护CPU内存空间和连接设备内存之间的一致性。2019年英特尔推出了CXL技术,已经发表了1.0/1.1、2.0、3.0三个不同的版本,有非常清晰的技术发展路线。

CXL 1.0/1.1发展至CXL 3.0,一些特性得以增强,基于PCIe 6.0技术的CXL 3.0带宽提升了两倍,同时将传输速率提高了一倍,达到了64GT/s,没有额外的延迟;CXL 2.0衍生出了内存池的概念;CXL 3.0在内存池以外,还引入了内存共享和内存访问,突破了某一个物理内存只能属于某一台服务器的限制,使得多机同时访问同一内存地址成为可能,进一步增强了CXL的内存一致性。

CXL处于发展前期,各大厂商积极布局。海力士在2022年成功开发行业首款将计算功能与CXL存储器相结合的CMS,该解决方案拟搭载于下一代服务器平台上;Rambus在2021年发布了CXL 2.0控制器;澜***在2022年发布全球首款 CXL™内存扩展控制器芯片(MXC)、2023年宣布PCle5.0/CXL2.0 Retimer芯片成功实现量产;三星电子2023年宣布成功开发其首款支持CXL 2.0的CXL DRAM。

CXL技术需要较多的硬件支持,像芯片、主板等,同时在解决延迟问题方面,还需要相关软件的支持,当前CXL技术的应用成本及复杂程度还较高。AMD英特尔宣布下一代服务器芯片将支持CXL,内存厂商三星、海力士、美光均宣布了支持CXL的内存产品,但真正的产品仍需至少2023年H2才能推出,CXL 3.0的产品落地还需要更长时间。美光科技表示,受异构计算快速发展的驱动, CXL相关产品的市场规模2025年可达到20亿美元,预计2023年超过200亿美元。

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