从IP到芯片，CXL的生态已经做起来了吗？

电子发烧友网报道（文/周凯扬）要说去年内存市场最大的动静是DDR5内存的面世，那么今年的大新闻无疑是一众CXL内存的新品出现了。CXL这种新的互联技术标准给内存市场，尤其是数据中心内存市场带来了更大的空间，从带宽和容量上实现了数量级的增长。但说归说，一个标准能不能普及起来，关键还是在于有没有厂商跟进，CXL发布至今，我们就来看看IP、芯片和存储厂商们的动作。
 
Arm
 
作为开始在服务器和数据中心上抢夺x86份额的架构，Arm自然是早早就开始了CXL的布局，从Neoverse的第二代的产品中，全部都加入了CXL 2.0的支持，比如Neoverse V2、N2和E2等等。而到了下一代产品中，这三大产品线在提升性能和效率的同时，也会增加对CXL 3.0的支持。
 
更重要的是，Arm自身也有AMBA CHI这种连接SoC不同功能块之间的互联规范，未来有了UCIe和CXL，三大开放标准将为Arm生态带去全面的die to die和chip to chip连接解决方案。
 
为了鼓励客户在CXL上与Arm合作，他们也点出了自己的几大优势。首先，在早年对CCIX这一标准的推进中，Arm已经对这种一致性设备技术有了足够的了解；其二，通过与合作伙伴之间的沟通，Arm最清楚需求上的变化，而且Arm在这个碎片化的生态系统中处于中立的地位；第三，Arm已经证实了自己在多个市场生态系统下的霸主地位，他们有信心在服务器和数据中心上展现自己的实力，推动整个CXL生态系统标准化。
 
澜起科技
 
CXL并非一种新的内存制造技术，各大内存厂商造出的DDR4、DDR5服务器内存其实不会存在太大变化，但之所以能够通过CXL实现内存扩展，主要靠的还是全新的控制器芯片。比如澜起科技就在今年发布了首款CXL内存扩展控制器芯片（MXC），符合CXL 2.0中的Type 3内存扩展器规范，同时支持到PCIe 5.0的传输速率，兼容DDR4-3200和DDR5-6400的内存。

MXC芯片 / 澜起科技

 
在三星的发布的首款512GB CXL DRAM内存中，就用到了澜起科技的MXC芯片，今年8月SK海力士发布的DDR5 DRAM CXL内存，同样用到了MXC芯片。从今年OCP全球峰会上的演示来看，除了三星和SK海力士以外，澜起科技还会与美光合作，推出基于该芯片的CXL内存模组。
 
SK海力士
 
SK海力士也是积极推动CXL标准的先驱之一，甚至都已经为CXL内存的应用场景做好了规划，比如CXL最大的应用场景，内存扩展。根据SK海力士的说法，每通道两DIMM的时代已经迎来终结，未来数据中心的内存将摆脱大规模化的桎梏，至于内存带宽扩展，也可以通过CXL做到每个CPU接12通道内存，实现更优秀的交叉存取和加载延迟。
 
此外，SK海力士还设想了服务型内存这种场景，比如打造一个大型内存池容器，根据用户需求集成各种不同的内存介质，通过内存虚拟化来实现对xPU的灵活内存容量分配。另一个创新场景则是近内存计算，比如SK海力士最新推出的CXL计算内存方案（CMS）。

CXL计算内存解决方案 / SK海力士

 
从CMS的原理图来看，在支持CXL内存扩展的同时，SK海力士加入了不同的加速器来完成filter和KNN这些负责筛选分类的工作，对于机器学习来说能有奇效，甚至可以比几十个CPU内核的速度还要快上几倍。可以看出，在数据中心的AI/ML计算逐渐占大头后，这种针对特定运算的专用硬件已经开始出现在CPU、GPU等各个组件上，如今也在内存上现身了。
 
CXL内存延迟的问题
 
表面上云服务厂商还没有正式开始CXL的部署，毕竟CXL的产品生态也是差不多从今年起步的，然而他们也已经在评估测试CXL了。大家最担心的还是延迟问题，CXL虽然在带宽和容量之间找到了很好的定位，但内存延迟问题对于消费市场来说可能影响微乎其微，在数据中心上就会被无限放大。目前微软Azure以及Meta等等，都已经发表了一些公开数据，在两家的测试下，20%的负载都没有任何性能影响。由此看来，大部分负载还是得承受一些小小的牺牲，才能享受CXL带来的优势。