CXL的特點和優(yōu)勢，以及三星CXL存儲器擴展器和開源CXL軟件

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

?CXL的特點和優(yōu)勢

圖：Type 3 CXL設(shè)備

CXL（Compute Express Link）有一個重要特性，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，使得主機和CXL設(shè)備可以無縫讀取相同的數(shù)據(jù)。CXL主機有一個歸屬代理作為管理器，它使用CXL.io和CXL.mem事務來一致地訪問掛載的存儲器。

為什么這一點很重要？因為，這讓CXL主機和CXL設(shè)備能夠運行和處理共享的數(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更改數(shù)據(jù)，所以每次（主機或掛載的設(shè)備）發(fā)起更改時，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，因此它與底層存儲器技術(shù)無關(guān)。此外，CXL.mem事務支持按字節(jié)尋址，并且可像DDR（雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機存儲器）一樣加載/存儲事務。因此，掛載的CXL存儲器如同最終應用原生掛載的DDR存儲器。

CXL 2.0規(guī)范還支持交換和內(nèi)存池。交換功能可實現(xiàn)存儲器擴展，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)時實現(xiàn)保密性、完整性和重放保護的機制。

圖：使用Type 3 CXL存儲器擴展設(shè)備，進行存儲器容量擴展

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工程復雜性，并推高了成本。Type 3 CXL存儲器擴展設(shè)備提供靈活而強大的方案，無需增加主CPU存儲器通道的數(shù)量，即可擴展存儲器容量和帶寬。

?三星CXL存儲器擴展器和開源CXL軟件

2021年5月，三星推出了全新的Type 3 CXL存儲器擴展器原型。此原型存儲器擴展設(shè)備已經(jīng)在多個下一代服務器CPU平臺成功通過驗證。此外，CXL存儲器擴展設(shè)備原型還在多個最終客戶的服務器系統(tǒng)中，進行了實際應用和工作負載測試。

目前，三星正在測試一種新的Type 3 CXL DRAM存儲器擴展設(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)級服務器和數(shù)據(jù)中心。

三星新推出的CXL存儲器擴展設(shè)備模組，配備高達512GB的DDR5 DRAM存儲器，可將服務器的存儲器容量擴展到幾十TB，同時還將存儲器帶寬擴大到每秒幾TB。CXL存儲器擴展設(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，即可擴展存儲器開發(fā)套件（SMDK）。它包含了一系列軟件工具和API（應用程序編程接口），支持存儲器和CXL存儲器擴展設(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存儲器擴展設(shè)備將于2022年第3季度進行早期評估，版本1.1 SMDK現(xiàn)已在GitHub平臺開放。

審核編輯 ：李倩