系統(tǒng)架構(gòu)師通常對(duì)未來(lái)不耐煩，尤其是當(dāng)他們看到好的東西即將到來(lái)時(shí)。因此，當(dāng)談到英特爾創(chuàng)建的 Compute Express Link 或 CXL 互連時(shí)，我們可以有一定的期待，因?yàn)樵摶ミB現(xiàn)在已經(jīng)吸收了 Hewlett Packard Enterprise 的 Gen-Z 技術(shù)和IBM 的 OpenCAPI 技術(shù)。

在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)， CXL將成為跨計(jì)算引擎的內(nèi)存結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

CXL 2.0 規(guī)范在 PCI-Express 5.0 外圍互連中帶來(lái)內(nèi)存池（memory pooling），這很快將在 CPU 引擎上可用，這是偉大的。但是所有的目光都已經(jīng)轉(zhuǎn)向剛剛發(fā)布的 CXL 3.0 規(guī)范，該規(guī)范建立在 2023 年推出的 PCI-Express 6.0 互連之上，帶寬是上一代的2倍。

人們也已經(jīng)開(kāi)始考慮 CXL 4.0 ，在PCI Express 7.0之上提供另一個(gè) 2 倍帶寬。根據(jù)預(yù)測(cè)，這將于 2025 年推出。

在某種程度上，我們預(yù)計(jì) CXL 將遵循 IBM 的“Bluelink”O(jiān)penCAPI 互連所開(kāi)辟的道路。“藍(lán)色巨人”在“Cumulus”和“Nimbus”P(pán)ower9 處理器中使用 Bluelink 互連來(lái)提供跨多個(gè)處理器的 NUMA 互連，運(yùn)行 Nvidia 的 NVLink 協(xié)議以提供跨 Power9 CPU 和 Nvidia“Volta”V100 GPU 加速器的內(nèi)存一致性，并通過(guò) OpenCAPI 端口為其他類(lèi)型的加速器提供更通用的內(nèi)存連貫鏈接。

但顯然，OpenCAPI 和 CXL 的路徑不會(huì)完全相同。OpenCAPI 是 kaput，CXL 是數(shù)據(jù)中心內(nèi)存一致性的標(biāo)準(zhǔn)。

IBM 在“Cirrus”P(pán)ower10 處理器上放置了更快的 OpenCAPI 端口，它們用于提供與 Power9 芯片一樣的 NUMA 鏈接，以及使用 Bluelink SerDes 作為內(nèi)存控制器的新 OpenCAPI 內(nèi)存接口。與 DDR4 或 DDR5 控制器相比，運(yùn)行速度稍慢。但它占用的芯片空間要少得多，消耗的功率也更少——并且具有與芯片中的其他 I/O 完全相同的優(yōu)點(diǎn)。

理論上，IBM 可以支持在 Power10 上的 OpenCAPI 互連上運(yùn)行 CXL 和 NVLink 協(xié)議，但 Nvidia 有一些我們不理解的酸葡萄——不提供與 Nvidia 當(dāng)前的“Ampere”A100 和即將推出的“Hopper”H100 GPU相干的內(nèi)存。在 OpenCAPI 和 NVLink 之間的信號(hào)速率和通道數(shù)方面，IBM 和 Nvidia 之間可能存在阻抗不匹配。IBM 在其 Power10 芯片上有 PCI-Express 5.0 控制器——這些是獨(dú)特的控制器，不是 Bluelink SerDes——因此本可以支持 CXL 一致性協(xié)議，但據(jù)我們所知，藍(lán)色巨人也選擇不這樣做.

鑒于我們認(rèn)為 CXL 是許多 GPU 加速器及其內(nèi)存將在未來(lái)鏈接到 CPU 的方式，IBM 的這一策略似乎很奇怪。因此，我們正在推動(dòng) IBM 推出支持 CXL 2.0 和 NVLink 3.0 相干鏈路（coherent links）的 Power10+ 處理器，以及更高的核心數(shù)和更高的時(shí)鐘速度，這可能發(fā)生在一年或一年半之后。

鑒于其 OpenCAPI 內(nèi)存的巨大優(yōu)勢(shì)，IBM 沒(méi)有理由無(wú)法獲得部分 AI 和 HPC 預(yù)算，該內(nèi)存通過(guò) 24 核雙芯片模塊驅(qū)動(dòng) 818 GB/秒的內(nèi)存帶寬。我們還預(yù)計(jì)未來(lái)來(lái)自 Nvidia 的數(shù)據(jù)中心 GPU 計(jì)算引擎將以某種方式支持 CXL，但具體如何與 NVLink 并排或合并尚不清楚。

目前還不清楚HPE 如何將 Gen-Z 知識(shí)產(chǎn)權(quán)捐贈(zèng)給 CXL 聯(lián)盟。但I(xiàn)BM 上周捐贈(zèng)給 CXL 指導(dǎo)組織的 OpenCAPI 知識(shí)產(chǎn)權(quán)將用于打造 CXL 4.0 標(biāo)準(zhǔn)，這兩家系統(tǒng)供應(yīng)商正在給CXL方面提供他們必須力所能及的幫助。為此，他們應(yīng)該受到贊揚(yáng)。

換句話說(shuō)，我們認(rèn)為 Gen-Z 和 OpenCAPI 都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于 CXL，并且可以很容易地被用作節(jié)點(diǎn)內(nèi)（in-node）和節(jié)點(diǎn)間（inter-node）內(nèi)存和加速器結(jié)構(gòu)。HPE 已經(jīng)設(shè)計(jì)了一套非常優(yōu)雅的內(nèi)存結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)和光收發(fā)器，IBM 是唯一一家在其Bluelink SerDes 上提供跨 Nvidia GPU 的 CPU-GPU 一致性以及通過(guò)其 OpenCAPI 內(nèi)存接口連接盒內(nèi)或盒內(nèi)內(nèi)存的能力的 CPU 供應(yīng)商。

我們相信 Gen-Z 和 OpenCAPI 技術(shù)將有助于使 CXL 變得更好，并改進(jìn)所提供的一致性的種類(lèi)。CXL 最初提供了一種非對(duì)稱(chēng)一致性，其中 CPU 可以像本地一樣讀取和寫(xiě)入加速器中的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器，但使用 PCI-Express 總線而不是專(zhuān)有的 NUMA 互連——這是一個(gè)巨大的過(guò)度簡(jiǎn)化——而不是擁有完整的緩存CPU 和加速器之間的一致性，這會(huì)產(chǎn)生大量開(kāi)銷(xiāo)，并且會(huì)產(chǎn)生自身的阻抗不匹配，因?yàn)檫^(guò)去 PCI-Express 比 NUMA 互連要慢。

但正如我們之前指出的那樣，隨著 PCI-Express 的速度每?jī)赡曜笥曳环?，并且隨著帶寬的跳躍，延遲保持穩(wěn)定，我們認(rèn)為 CXL 很有可能成為一種通用的 NUMA 互連和內(nèi)存控制器，就像 IBM 對(duì) OpenCAPI 所做的那樣，英特爾已經(jīng)為 CXL 內(nèi)存和 CXL NUMA 提出了這一建議，Marvell 對(duì) CXL 內(nèi)存當(dāng)然也是這么想的也是。這就是為什么在 CXL 3.0 中，該協(xié)議提供了所謂的“增強(qiáng)的一致性”，這是另一種說(shuō)法，它恰好是設(shè)備之間的那種完全一致性。

例如，Nvidia 在一個(gè)NVSwitch 網(wǎng)絡(luò)或 IBM 在 Power9 CPU 和 Nvidia Volta GPU 之間提供。英特爾一開(kāi)始不想做的那種完全一致性。這意味著支持 CXL.memory 子協(xié)議的設(shè)備可以通過(guò) CXL 交換機(jī)或直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)直接訪問(wèn)彼此的內(nèi)存，而不是不對(duì)稱(chēng)地訪問(wèn)。

CXL 沒(méi)有理由不能成為內(nèi)存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，因?yàn)?IBM在 Power10 芯片上通過(guò)其OpenCAPI 內(nèi)存的“memory inception””實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建了內(nèi)存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。正如英特爾和 Marvell 在他們的概念演示中所展示的那樣，chippery和interconnects的調(diào)色板對(duì)于像 CXL 這樣的標(biāo)準(zhǔn)是非常開(kāi)放的，并且在許多向量上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)非常重要。行業(yè)讓英特爾贏得了這一場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們會(huì)因此而變得更好。英特爾在很大程度上放棄了 CXL，現(xiàn)在各種外部創(chuàng)新都可以承擔(dān)。

英特爾將 Universal Chiplet Interconnect Express推廣為用于連接計(jì)算引擎插槽內(nèi)的chiplet的標(biāo)準(zhǔn)也是如此。基本上，我們將生活在這樣一個(gè)世界中：運(yùn)行 UCI-Express 的 PCI-Express 連接插槽內(nèi)的chiplet，運(yùn)行 CXL 的 PCI-Express 連接節(jié)點(diǎn)內(nèi)的插槽和芯片（這變得越來(lái)越短暫），并且 PCI-Express 交換結(jié)構(gòu)跨越有朝一日，一些機(jī)架甚至一行可能會(huì)使用 CXL 將 CPU、加速器、內(nèi)存和閃存連接在一起，形成可分解和可組合的虛擬硬件服務(wù)器。

目前，即將出現(xiàn)的是在 PCI-Express 6.0 傳輸之上運(yùn)行的 CXL 3.0，以下是 CXL 3.0 如何與之前的 CXL 1.0/1.1 版本和當(dāng)前在 PCI-Express 之上的 CXL 2.0 版本疊加5.0 運(yùn)輸：

當(dāng) CXL 協(xié)議在 I/O 模式下運(yùn)行時(shí)——即所謂的 CXL.io——它本質(zhì)上與用于 I/O 設(shè)備的 PCI-Express 外圍協(xié)議相同。CXL.cache 和 CXL.memory 協(xié)議在 PCI-Express 傳輸之上添加緩存和內(nèi)存尋址，并以 PCI-Express 協(xié)議的大約一半延遲運(yùn)行。

舉例而言，就像我們?cè)?2021 年 9 月與英特爾交談時(shí)所做的那樣，CXL 協(xié)議規(guī)范要求當(dāng)緩存線丟失時(shí)對(duì) snoop 命令的 snoop 響應(yīng)必須低于 50 納秒（引腳到引腳），而對(duì)于內(nèi)存讀?。ㄒ_到引腳），延遲必須低于 80 納秒。相比之下，在典型的 X86 服務(wù)器中，本地 DDR4 內(nèi)存訪問(wèn) CPU 插槽大約需要 80 納秒，而 NUMA 訪問(wèn)相鄰 CPU 插槽中的遠(yuǎn)程內(nèi)存大約需要 135 納秒。

通過(guò)在 PCI-Express 6.0 傳輸之上運(yùn)行 CXL 3.0 協(xié)議，所有三種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)程序的帶寬都增加了一倍，而延遲沒(méi)有任何增加。由于 256 字節(jié)流控制單元或 flit 固定數(shù)據(jù)包大?。ù笥?PCI-Express 5.0 傳輸中使用的 64 字節(jié)數(shù)據(jù)包），帶寬增加到 256 GB/秒 x16 通道（包括兩個(gè)方向） ) 和 PAM-4 脈沖幅度調(diào)制編碼，可將 PCI-Express 傳輸上的每個(gè)信號(hào)的比特?cái)?shù)加倍。PCI-Express 協(xié)議結(jié)合使用循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC：cyclic redundancy check) 和三向前向糾錯(cuò) (FEC ：three-way forward error correction) 算法來(lái)保護(hù)通過(guò)線路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這是一種比以前的 PCI-Express 協(xié)議更好的方法因此為什么選擇 PCI-Express 6.0 和 CXL 3。

CXL 3.0 協(xié)議確實(shí)具有低延遲 CRC 算法，該算法將 256 B flit 分成 128 B 半 flit，并在這些子 flit 上進(jìn)行 CRC 檢查和傳輸，這可以將傳輸延遲減少 2 納秒到 5 納秒之間。

CXL 3.0 帶來(lái)的新功能是內(nèi)存共享，這與 CXL 2.0 提供的內(nèi)存池不同。這是內(nèi)存池的樣子：

借助內(nèi)存池，您可以在帶有 CPU 的主機(jī)和帶有自己內(nèi)存的加速器的機(jī)箱之間使用 CXL 的 PCI-Express 交換機(jī)，或者只是原始內(nèi)存塊（有或沒(méi)有結(jié)構(gòu)管理器），然后分配加速器（及其內(nèi)存) 或根據(jù)需要分配給主機(jī)的內(nèi)存容量。如上圖右側(cè)所示，如果您想硬編碼 PCI-Express 拓?fù)湟怨┧鼈冩溄樱部梢栽谒兄鳈C(jī)和所有加速器或內(nèi)存設(shè)備之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連，而無(wú)需交換機(jī)。

使用 CXL 3.0 內(nèi)存共享，設(shè)備上的內(nèi)存可以同時(shí)與多個(gè)主機(jī)同時(shí)共享。下圖顯示了 CXL 3.0 啟用的設(shè)備共享內(nèi)存和共享區(qū)域的一致副本的組合：

系統(tǒng)和集群設(shè)計(jì)人員將能夠?qū)?nèi)存池和內(nèi)存共享技術(shù)與 CXL 3.0 混合和匹配。CXL 3.0 也將允許多層交換機(jī)，這在 CXL 2.0 中是不可能的，因此您可以想象具有各種拓?fù)浜蛯拥?PCI-Express 網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒏鞣N設(shè)備和存儲(chǔ)器捆綁到交換機(jī)結(jié)構(gòu)中。在超大規(guī)模和云構(gòu)建者中常見(jiàn)的 Spine/Leaf 網(wǎng)絡(luò)是可能的，包括僅共享其緩存的設(shè)備、僅共享其內(nèi)存的設(shè)備以及共享其緩存和內(nèi)存的設(shè)備。（即 CXL 設(shè)備命名法中的Type 1、Type 3 和Type 2。）

CXL 結(jié)構(gòu)將是真正有用的，并且在 3.0 規(guī)范中啟用。使用結(jié)構(gòu)，您可以獲得支持 CXL 的設(shè)備的軟件定義的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，而不是使用鏈接特定 CXL 設(shè)備的特定拓?fù)湓O(shè)置的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)。以下是在 CXL 2.0 中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的非樹(shù)拓?fù)涞暮?jiǎn)單示例：

這是整潔的一點(diǎn)。CXL 3.0 結(jié)構(gòu)可以擴(kuò)展到 4,096 個(gè) CXL 設(shè)備?，F(xiàn)在，問(wèn)問(wèn)自己這個(gè)問(wèn)題：世界上有多少大型iron NUMA系統(tǒng)和 HPC 或 AI 超級(jí)計(jì)算機(jī)擁有超過(guò) 4,096 臺(tái)設(shè)備？沒(méi)有你想的那么多。因此，正如我們多年來(lái)一直在說(shuō)的那樣，對(duì)于特定類(lèi)別的集群系統(tǒng)，無(wú)論節(jié)點(diǎn)在其內(nèi)存中是松散耦合還是緊密耦合，運(yùn)行 CXL 的 PCI-Express 結(jié)構(gòu)幾乎就是它們聯(lián)網(wǎng)所需的全部。以太網(wǎng)或 InfiniBand 將僅用于與外界對(duì)話。我們也希望看到 DRAM 前端的閃存設(shè)備作為存儲(chǔ)集群下的硬件作為快速緩存。（傲騰 3D XPoint 持久內(nèi)存不再是一個(gè)選項(xiàng). 但對(duì)于某種形式的 PCM 存儲(chǔ)器或另一種形式的 ReRAM，總是有希望的。）

當(dāng)我們坐在這里思考所有這些時(shí)，我們不禁思考內(nèi)存共享如何簡(jiǎn)化 HPC 和 AI 應(yīng)用程序的編程，特別是如果共享內(nèi)存中有足夠的計(jì)算來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一些集體操作處理，這就有各種有趣的可能性。.

無(wú)論如何， CXL 結(jié)構(gòu)將會(huì)很有趣，它將成為許多系統(tǒng)架構(gòu)的核心。訣竅在于共享內(nèi)存以降低 DRAM 的有效成本——微軟 Azure的研究表明，在其云上，內(nèi)存容量利用率平均僅為 40% 左右，而運(yùn)行的虛擬機(jī)中有一半從未觸及超過(guò)一半從底層硬件分配給他們的管理程序的內(nèi)存——通過(guò) CXL 切換和具有內(nèi)存的設(shè)備和作為內(nèi)存的設(shè)備的可組合性帶來(lái)的靈活性。

我們想要的，也是我們一直想要的，是以?xún)?nèi)存為中心的系統(tǒng)架構(gòu)，它允許各種計(jì)算引擎在內(nèi)存中共享被操作的數(shù)據(jù)，并盡可能少地移動(dòng)這些數(shù)據(jù)。至少在理論上，這是提高系統(tǒng)能效的途徑。幾年之內(nèi)，我們將在實(shí)踐中對(duì)這一切進(jìn)行測(cè)試，這確實(shí)令人興奮。我們現(xiàn)在需要的只是兩年前的 PCI-Express 7.0，我們可以享受一些真正的樂(lè)趣。

超大規(guī)模制造商和云構(gòu)建者在其 X86 服務(wù)器中投入的最昂貴的組件是什么？它是 GPU 加速器，正確。因此，讓我們以另一種方式問(wèn)這個(gè)問(wèn)題：在構(gòu)成其大部分服務(wù)器機(jī)群的更通用、非加速服務(wù)器中，最昂貴的組件是什么？存儲(chǔ)。

如果你計(jì)算一下隨著時(shí)間推移的成本，大約十年前，CPU 曾經(jīng)占數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施工作負(fù)載基本服務(wù)器成本的一半左右；HPC 系統(tǒng)在內(nèi)核上的強(qiáng)度更高，在內(nèi)存上的強(qiáng)度更低。內(nèi)存約占系統(tǒng)成本的 15%，主板約占 10%，本地存儲(chǔ)（即磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）約占 5% 到 10%，具體取決于您想要該磁盤(pán)的容量或速度。其余部分由電源、網(wǎng)絡(luò)接口和機(jī)箱組成，在很多情況下，網(wǎng)絡(luò)接口已經(jīng)在主板上，因此除了公司想要更快的以太網(wǎng)或 InfiniBand 接口的情況外，成本已經(jīng)捆綁在一起。

隨著時(shí)間的推移，閃存被添加到系統(tǒng)中，服務(wù)器的主內(nèi)存成本飆升至頂峰（但相對(duì)于其他組件的價(jià)格有所下降），隨著 AMD 的重新進(jìn)入，X86 CPU 又回到了競(jìng)爭(zhēng)。因此，通用服務(wù)器的服務(wù)器成本餅中的相對(duì)切片大小在這里和那里擴(kuò)大和縮小。根據(jù)配置，CPU 和主內(nèi)存各占系統(tǒng)成本的三分之一左右，而如今，內(nèi)存通常比 CPU 更昂貴。對(duì)于超大規(guī)模和云建設(shè)者來(lái)說(shuō)，內(nèi)存絕對(duì)是最昂貴的項(xiàng)目，因?yàn)?X86 CPU 上的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，從而降低了成本。

有趣的是：據(jù)英特爾稱(chēng)，CPU 仍占 IT 設(shè)備功耗預(yù)算的 32% 左右，內(nèi)存僅消耗 14%，外圍設(shè)備成本約為 20%，主板約為 10%，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器約為 5%。（我們推測(cè)，閃存是功耗預(yù)算派的外圍部分）。包括計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的IT 設(shè)備消耗的功耗不到一半，而電源調(diào)節(jié)、照明、安全系統(tǒng)和其他方面數(shù)據(jù)中心設(shè)施消耗了一半多一點(diǎn)，這給出了相當(dāng)可憐的 1.8 的電源使用效率。典型的超大規(guī)模和云構(gòu)建者數(shù)據(jù)中心的 PUE 約為 1.2。

可以這么說(shuō)，內(nèi)存是一個(gè)很大的成本因素，并且由于許多應(yīng)用程序受到內(nèi)存帶寬和內(nèi)存容量的限制，將主內(nèi)存與 CPU 以及實(shí)際上任何計(jì)算引擎分離，是我們所寫(xiě)的可組合數(shù)據(jù)中心的一部分很多在下一個(gè)平臺(tái)。

原因很簡(jiǎn)單：我們希望來(lái)自芯片的 I/O 也是可配置的，這意味著，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，融合內(nèi)存控制器和 PCI-Express 控制器，或者提出通用傳輸和控制器它可以根據(jù)插入端口的內(nèi)容說(shuō)出 I/O 或內(nèi)存語(yǔ)義。IBM在 Power10 處理器上使用其 OpenCAPI 內(nèi)存接口完成了后者，但我們認(rèn)為隨著時(shí)間的推移英特爾和其他公司將使用在 PCI-Express 傳輸之上運(yùn)行的 CXL 協(xié)議執(zhí)行前者。

芯片制造商 Marvell 不再試圖將其 ThunderX 系列 Arm 服務(wù)器 CPU 銷(xiāo)售到數(shù)據(jù)中心，但仍希望參與 CXL 內(nèi)存游戲。為此，早在 5 月初，它就收購(gòu)了一家名為 Tanzanite Silicon Solutions 的初創(chuàng)公司，用于其智能邏輯接口連接器，這是 CPU 和內(nèi)存之間的 CXL 橋，將幫助打散服務(wù)器，并將其重新組合在一起方式——自下一個(gè)平臺(tái)建立之前我們就一直在談?wù)摰氖虑椤anzanite 成立于 2020 年，去年展示了第一個(gè)使用 FPGA 的服務(wù)器 CXL 內(nèi)存池，因?yàn)樗趯?duì)其 SLIC 芯片進(jìn)行最后潤(rùn)色。

“今天，內(nèi)存必須通過(guò)內(nèi)存控制器連接到 CPU、GPU、DPU，”Marvell 閃存業(yè)務(wù)部副總裁 Thad Omura 告訴The Next Platform?！斑@有兩個(gè)問(wèn)題。一是非常昂貴的內(nèi)存要么未被充分利用，要么更糟糕的是，未被使用。在某些情況下，還有更多的未充分利用，而不僅僅是內(nèi)存。如果您需要更多內(nèi)存來(lái)處理大型工作負(fù)載，有時(shí)您會(huì)在系統(tǒng)中添加另一個(gè) CPU 以提高內(nèi)存容量和帶寬，但該 CPU 也可能未得到充分利用。這實(shí)際上是第二個(gè)問(wèn)題：這種基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)法擴(kuò)展。如果不添加更多 CPU，就無(wú)法向系統(tǒng)添加更多內(nèi)存。

所以問(wèn)題是這樣的：你如何讓內(nèi)存成為可共享和可擴(kuò)展的？”

正如 Omura 在上表中指出的那樣，另一個(gè)問(wèn)題是 CPU 上的內(nèi)核數(shù)量比內(nèi)存帶寬增長(zhǎng)得更快，因此內(nèi)核的性能與為其供電的 DIMM 之間的差距越來(lái)越大，正如上面的 Meta Platforms 數(shù)據(jù)所示. 最后，除了一些科學(xué)項(xiàng)目之外，沒(méi)有辦法聚合內(nèi)存并將計(jì)算移近它以便可以就地處理，這限制了系統(tǒng)的整體性能。

來(lái)自 Hewlett Packard Enterprise 的Gen Z 、來(lái)自 IBM 的 OpenCAPI 以及來(lái)自 Xilinx 和 Arm 陣型的 CCIX 都是融合內(nèi)存和 I/O 傳輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)者，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，顯然英特爾的 CXL 已成為每個(gè)人都將支持的標(biāo)準(zhǔn)，且他已經(jīng)獲得了Gen Z和OpenCAPI 的支持。

“CXL 獲得了很大的吸引力，并且基本上與所有主要的超大規(guī)模廠商合作，幫助他們弄清楚如何部署這項(xiàng)技術(shù)，”O(jiān)mura 說(shuō)。因此，對(duì)Tanzanite的收購(gòu)（其價(jià)值未披露）于 5 月底完成。

借助 SLIC 芯片，Marvell 將能夠通過(guò) CXL 擴(kuò)展控制器以及比 DIMM 尺寸更大的更胖更高的擴(kuò)展內(nèi)存模塊，幫助行業(yè)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn) DIMM 尺寸。（IBM 已經(jīng)用它的幾代 Power Systems 服務(wù)器和他們自己開(kāi)發(fā)的“Centaur”：緩沖內(nèi)存控制器完成了后者。）

Omura 說(shuō)，CXL 內(nèi)存要做的第一件事就是打開(kāi)現(xiàn)代處理器上 DRAM 和 PCI-Express 控制器的內(nèi)存帶寬，我們同意這個(gè)觀點(diǎn)。

如果您現(xiàn)在有一個(gè)系統(tǒng)并且您在其內(nèi)存插槽中設(shè)置了帶寬，您可以通過(guò)為每個(gè)內(nèi)存通道添加兩個(gè) DIMM 來(lái)增加容量，但是每個(gè) DIMM 獲得一半的內(nèi)存帶寬。但是隨著使用 SLIC 芯片向系統(tǒng)添加 CXL 內(nèi)存 DIMM，您可以使用大部分 PCI-Express 總線為系統(tǒng)添加更多內(nèi)存通道。

誠(chéng)然，來(lái)自 PCI-Express 5.0 插槽的帶寬沒(méi)有芯片上的 DRAM 控制器那么高，延遲也沒(méi)有那么低，但它可以工作。在某些時(shí)候，當(dāng) PCI-Express 6.0 推出時(shí)，某些類(lèi)別的處理器可能不需要 DDR5 或 DDR6 內(nèi)存控制器，DDR 控制器可能會(huì)變成奇特的部件，就像 HBM 堆疊內(nèi)存是奇特的并且只用于特殊的用例。希望 CXL 內(nèi)存超過(guò) PCI-Express 5.0 和 6。0 不會(huì)比通過(guò) NUMA 鏈接到多插槽系統(tǒng)中的相鄰插槽更糟糕（如果有的話），而且一旦 CXL 端口實(shí)際上是系統(tǒng)和 DDR 上的主內(nèi)存端口，它可能更不麻煩和 HBM 是專(zhuān)用的、奇異的內(nèi)存，僅在必要時(shí)使用。至少這是我們認(rèn)為可能發(fā)生的事情。

CXL 內(nèi)存擴(kuò)展只是這一演變的第一階段。不久之后，像 Marvell 的 SLIC 之類(lèi)的 CXL 芯片將被用于創(chuàng)建跨多種（通常是不兼容的）計(jì)算引擎的共享內(nèi)存池，甚至更進(jìn)一步，我們可以期待 CXL 交換基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)建一個(gè)不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備和不同類(lèi)型的計(jì)算引擎之間的可組合結(jié)構(gòu)。像這樣：

在 Marvell 的完整愿景中，有時(shí) XPU 上會(huì)有一些本地內(nèi)存——X 是指定 CPU、GPU、DPU 等的變體——而 PCI-Express 上的 CXL ink將連接到內(nèi)存模塊它已在其上集成計(jì)算以執(zhí)行專(zhuān)門(mén)的功能——您可以打賭，Marvell 希望使用其定制處理器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來(lái)幫助超大規(guī)模、云構(gòu)建者和其他任何擁有合理容量的人將計(jì)算放在內(nèi)存上并將其鏈接到 XPU。Marvell 顯然也熱衷于使用它通過(guò) Tanzanite 收購(gòu)獲得的 CXL 控制器來(lái)創(chuàng)建具有原生 CXL 功能和可組合性的 SmartNIC 和 DPU。

然后，幾年后，正如我們多次談到的那樣，我們將在數(shù)據(jù)中心機(jī)架內(nèi)獲得真正的可組合性，而不僅僅是 GPU 和通過(guò) PCI-Express 工作的閃存。但跨越各種計(jì)算、內(nèi)存和存儲(chǔ)。

Marvell 已經(jīng)擁有數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和機(jī)架架構(gòu)所需的計(jì)算（Octeon NPU 和定制的 ThunderX3 處理器）、DPU 和 SmartNIC、電光、重定時(shí)器和 SSD 控制器，現(xiàn)在 Tanzanite 為其提供了一種供應(yīng)方式CXL 擴(kuò)展器、CXL 光纖交換機(jī)和其他芯片共同構(gòu)成了 Omura 所說(shuō)的“數(shù)十億美元”的機(jī)會(huì)。

這是 Tanzanite 被創(chuàng)造出來(lái)追逐的機(jī)會(huì)，以下是它在 Marvell 交易之前設(shè)想的原型用例：

我們認(rèn)為，只要 DRAM 內(nèi)存的價(jià)格稍微下降一點(diǎn)，上述這些機(jī)器中的每一臺(tái)都會(huì)賣(mài)得很好。內(nèi)存還是太貴了。