CXL的特點(diǎn)和優(yōu)勢，以及三星CXL存儲器擴(kuò)展器和開源CXL軟件

上篇中，我們認(rèn)識了CXL三種不同的設(shè)備類型。今天，我們將探討CXL的特點(diǎn)和優(yōu)勢，以及三星CXL存儲器擴(kuò)展器和開源CXL軟件。

?CXL的特點(diǎn)和優(yōu)勢

圖：Type 3 CXL設(shè)備

CXL（Compute Express Link）有一個(gè)重要特性，它可確保直接掛載的CPU（中央處理器）存儲器與CXL設(shè)備上的存儲器保持一致，使得主機(jī)和CXL設(shè)備可以無縫讀取相同的數(shù)據(jù)。CXL主機(jī)有一個(gè)歸屬代理作為管理器，它使用CXL.io和CXL.mem事務(wù)來一致地訪問掛載的存儲器。

為什么這一點(diǎn)很重要？因?yàn)椋@讓CXL主機(jī)和CXL設(shè)備能夠運(yùn)行和處理共享的數(shù)據(jù)，并能確保在同一存儲器位置讀取相同副本的數(shù)據(jù)。歸屬代理不允許同時(shí)更改數(shù)據(jù)，所以每次（主機(jī)或掛載的設(shè)備）發(fā)起更改時(shí)，歸屬代理都會確保所有數(shù)據(jù)副本保持一致。

CXL的另一個(gè)重要特性是，允許通過CXL接口將各種類型（例如易失性、持久性等）的存儲器掛載到主機(jī)，因此它與底層存儲器技術(shù)無關(guān)。此外，CXL.mem事務(wù)支持按字節(jié)尋址，并且可像DDR（雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器）一樣加載/存儲事務(wù)。因此，掛載的CXL存儲器如同最終應(yīng)用原生掛載的DDR存儲器。

CXL 2.0規(guī)范還支持交換和內(nèi)存池。交換功能可實(shí)現(xiàn)存儲器擴(kuò)展，池化允許動態(tài)分配和釋放存儲器資源，從而提高整體系統(tǒng)效率。CXL完整性和數(shù)據(jù)加密定義了通過CXL鏈路傳輸數(shù)據(jù)時(shí)實(shí)現(xiàn)保密性、完整性和重放保護(hù)的機(jī)制。

圖：使用Type 3 CXL存儲器擴(kuò)展設(shè)備，進(jìn)行存儲器容量擴(kuò)展

過去，要提升系統(tǒng)的存儲器容量和帶寬，就必須增加原生CPU存儲器通道的數(shù)量。但是，增加存儲器通道數(shù)會增加CPU工程復(fù)雜性，并推高了成本。Type 3 CXL存儲器擴(kuò)展設(shè)備提供靈活而強(qiáng)大的方案，無需增加主CPU存儲器通道的數(shù)量，即可擴(kuò)展存儲器容量和帶寬。

?三星CXL存儲器擴(kuò)展器和開源CXL軟件

2021年5月，三星推出了全新的Type 3 CXL存儲器擴(kuò)展器原型。此原型存儲器擴(kuò)展設(shè)備已經(jīng)在多個(gè)下一代服務(wù)器CPU平臺成功通過驗(yàn)證。此外，CXL存儲器擴(kuò)展設(shè)備原型還在多個(gè)最終客戶的服務(wù)器系統(tǒng)中，進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用和工作負(fù)載測試。

目前，三星正在測試一種新的Type 3 CXL DRAM存儲器擴(kuò)展設(shè)備，采用專用集成電路（ASIC）CXL控制器構(gòu)建，將為CXL技術(shù)的商業(yè)化鋪平道路。這一擴(kuò)展設(shè)備采用EDSFF（E3.S）外形尺寸，適合下一代大容量企業(yè)級服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心。

三星新推出的CXL存儲器擴(kuò)展設(shè)備模組，配備高達(dá)512GB的DDR5 DRAM存儲器，可將服務(wù)器的存儲器容量擴(kuò)展到幾十TB，同時(shí)還將存儲器帶寬擴(kuò)大到每秒幾TB。CXL存儲器擴(kuò)展設(shè)備使用x8 PCIe 5.0接口連接到CPU，每條通道的最大傳輸速率為32GT/s。 此外，三星還推出了開源CXL軟件解決方案，即可擴(kuò)展存儲器開發(fā)套件（SMDK）。它包含了一系列軟件工具和API（應(yīng)用程序編程接口），支持存儲器和CXL存儲器擴(kuò)展設(shè)備在異構(gòu)存儲器系統(tǒng)中無縫協(xié)作。借助SMDK，系統(tǒng)開發(fā)人員無需修改現(xiàn)有的應(yīng)用環(huán)境，即可將CXL存儲器輕松集成到高級系統(tǒng)中，從而加速CXL生態(tài)系統(tǒng)的普及。 三星CXL存儲器擴(kuò)展設(shè)備將于2022年第3季度進(jìn)行早期評估，版本1.1 SMDK現(xiàn)已在GitHub平臺開放。

審核編輯 ：李倩