電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/周凱揚)在上世紀總線大戰(zhàn)之下,各大廠商為了自己的開放標準紛紛全力出擊,最終只留下PCIe統(tǒng)治著服務器市場。而在高性能計算對延遲、帶寬要求越來越高的情況下,互聯(lián)技術同樣開展了類似的大戰(zhàn)。CXL、CAPI(OpenCAPI)、CCIX、Gen-Z、AMD的Infinity Fabric與英偉達的NV Link等技術百花齊放,既有開放標準,也有專用標準。
這其中不少開放標準其實也都有對應的廠商在背后支持推動,比如CXL由英特爾主導,CCIX由賽靈思主導,OpenCAPI由IBM主導,Gen-Z由慧與主導。但這種分割的局面自然不是服務器市場內(nèi)其他廠商想要看到的,他們希望能統(tǒng)一起來,為混合計算架構(gòu)提供通用的互聯(lián)方案,而不是一味地提供多種標準支持。好在這種局面似乎離我們不遠了,從各種趨勢來看,CXL正在走向最終的勝利。
從“言和”到“吞并”
CXL作為開放的行業(yè)互聯(lián)標準,其作用是為主處理器與其他設備之間提供高帶寬低延遲的連接,比如加速器、內(nèi)存擴展和其他智能I/O設備。CXL誕生的時間其實并不長,離第一版規(guī)范的發(fā)布也才過去兩年而已,其聯(lián)盟創(chuàng)始成員包括阿里巴巴、華為、英特爾和微軟等企業(yè)。CXL誕生之際,CCIX、OpenCAPI和Gen-Z早就在耕耘服務器市場了,也利用這提前幾年的時間召集了不少聯(lián)盟成員,那么最晚面世的CXL又是如何殺出重圍的呢?
首先自然是來自聯(lián)盟成員的支持,尤其是當前服務器CPU份額遙遙領先的霸主英特爾,像Gen-Z這樣的標準要想做CPU互聯(lián),必須要CPU端的支持。但英特爾并未加入Gen-Z聯(lián)盟,更不用談支持了,GPU、加速器等產(chǎn)品想要在服務器市場繼續(xù)生存下去,加入英特爾推行的CXL陣營成了一件理所當然的選擇。
其次,CXL的I/O基于PCIe 5.0,可以充分利用它在速度和帶寬上的優(yōu)勢。利用CXL,部分NIC等無本地內(nèi)存的加速器可以直接使用處理器的DDR內(nèi)存;而自帶DDR或HBM內(nèi)存的加速器,比如GPU、FPGA和ASIC設備等,可以實現(xiàn)內(nèi)存互用,大大提高異構(gòu)工作下的性能。內(nèi)存擴展之類的產(chǎn)品利用CXL不僅可以省去寶貴的DRAM插槽,還能一并提高內(nèi)存帶寬。
Gen-Z這樣的標準雖不愿意服輸,但在CXL如此強勢的崛起下,內(nèi)存廠商、IP廠商、處理器廠商和加速器廠商紛紛加入了CXL聯(lián)盟,甚至慧與也是CXL的創(chuàng)始成員。Gen-Z無奈之下也只能選擇“握手言和”。2020年,CXL聯(lián)盟與Gen-Z聯(lián)盟達成合作備忘錄,強調(diào)了兩者之間的合作共贏,CXL專注于一致的節(jié)點層級計算,也就是機架內(nèi)CPU、GPU和加速器之間的互聯(lián),而Gen-Z負責支持機架之間的互聯(lián)。
而今年11月10日,Gen-Z聯(lián)盟與CXL聯(lián)盟正式發(fā)布公告,兩者簽署了一份意向書,在各方同意后,將把所有Gen-Z規(guī)范和資產(chǎn)轉(zhuǎn)移給CXL聯(lián)盟,雙方聯(lián)盟成員將專注于CXL這唯一的互聯(lián)標準,減少無意義的重復工作。如此一來,CXL基本正式“吞并”了Gen-Z,加上兩者之間互補的特性,CXL已經(jīng)確立了自己的領先地位。
來自廠商的支持
近幾個月內(nèi),英特爾、AMD等大廠都相繼推出了自己的服務器產(chǎn)品,從他們的產(chǎn)品支持來看,我們也能看出傾向于哪種互聯(lián)標準。作為CXL的主導者,英特爾自然不會減少對CXL的支持,其公布的Sapphire Rapids處理器將提供PCIe 5.0和CXL 1.1的支持;盡管剛發(fā)布的Milan-X并沒有CXL支持,但AMD也同時宣布下一代Epyc處理器Genoa將提供CXL支持。
Arm的Neoverse N2平臺已經(jīng)提供了對CCIX 2.0和CXL 2.0的支持,Arm也宣布下一代Poseidon平臺將支持下一代CCIX與CXL標準;SiFive不久前公布的Performance P550核心也將通過Chip2Chip-Link,支持外部CXL連接。
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因此從處理器的支持來看,無論是x86、Arm還是RISC-V似乎都開始在往CXL布局。三星也在今年發(fā)布了首個支持CXL的DDR5內(nèi)存模組,消除了傳統(tǒng)DDR內(nèi)存通道數(shù)的限制,可將內(nèi)存擴展至TB級的同時,還能極大降低由于緩存造成的系統(tǒng)延遲。
小結(jié)
CXL僅用了兩到三年的時間,就走完了其他標準長途跋涉的路,不過由于支持PCIe 5.0和CXL的服務器處理器普遍都在2022年面世,加速器和內(nèi)存廠商跟進還需要一定的時間。而Gen-Z也并不會就此成為歷史,被并入CXL后,未來內(nèi)存從TB走向PB級,很有可能仍要用到Gen-Z所代表的互聯(lián)技術。
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原文標題:互聯(lián)標準之戰(zhàn),CXL正在走向勝利
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