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戴爾科技集團(tuán)新一代服務(wù)器CXL 助力公司進(jìn)一步數(shù)字化

責(zé)任編輯：cres |來(lái)源：企業(yè)網(wǎng)D1Net 2023-01-12 14:12:00 本文摘自：戴爾企業(yè)級(jí)解決方案

進(jìn)入2023年，隨著英特爾和AMD都已將自己的最新服務(wù)器CPU發(fā)布完畢，一幅關(guān)于今年服務(wù)器行業(yè)的發(fā)展圖景，已經(jīng)較為清晰的展現(xiàn)在我們的面前。

首先，是新CPU帶來(lái)服務(wù)器整體性能的進(jìn)一步提高;

其次，PCIe 5.0成為服務(wù)器“標(biāo)配”，讓無(wú)論是SSD、網(wǎng)卡、GPU卡還是RAID卡的性能，都能得到進(jìn)一步釋放;

第三，DDR5的“姍姍來(lái)遲”，更是讓許多苦內(nèi)存帶寬不足久矣的用戶，松了口氣。

以上的“三駕馬車(chē)”，可以說(shuō)直接把服務(wù)器性能水平上升到了一個(gè)新的高度，這也是為什么許多企業(yè)用戶對(duì)今年的服務(wù)器新品特別期待的原因了。不過(guò)，還有一項(xiàng)技術(shù)你也許沒(méi)注意到，而它的到來(lái)，將會(huì)對(duì)今后服務(wù)器行業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。

它就是CXL。

為什么業(yè)界需要CXL?

正如任何一項(xiàng)新技術(shù)，都是為了解決當(dāng)下問(wèn)題而出現(xiàn)的，CXL也不例外。當(dāng)今的服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展，正陷入因內(nèi)存架構(gòu)而帶來(lái)的2大瓶頸中。

?第一個(gè)瓶頸，由于內(nèi)存(通常是DRAM)通道架構(gòu)的增長(zhǎng)，已經(jīng)趕不上CPU核心數(shù)量的增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致隨著CPU核心數(shù)的不斷增加，每核心可用的內(nèi)存帶寬反而越來(lái)越少的情況，這實(shí)際上大大限制了處理器的性能。

從上圖可以看到，從2012到2019年，處理器核心數(shù)提高了8倍，但內(nèi)存帶寬只增加2倍，因此平均每個(gè)處理器核心能分配到的內(nèi)存帶寬，反而大幅下降了。

?第二個(gè)瓶頸，則是內(nèi)存利用率難以提升，導(dǎo)致大量?jī)?nèi)存資源處在低利用率的窘境。

關(guān)于這第二個(gè)瓶頸，下面這段業(yè)內(nèi)人士的話能幫助你理解。

“今天，內(nèi)存必須通過(guò)內(nèi)存控制器連接到CPU、GPU、DPU等任何東西，這里有兩個(gè)問(wèn)題。第一，昂貴的內(nèi)存(沒(méi)錯(cuò)，內(nèi)存通常占系統(tǒng)成本的1/3左右)要么未被充分利用，要么更糟糕的是，未被使用。而在某些情況下，未充分利用的不僅僅是內(nèi)存。

比如你需要更多內(nèi)存來(lái)處理大量工作負(fù)載，這時(shí)你不得不向系統(tǒng)添加另一個(gè)CPU從而提高內(nèi)存容量和帶寬，這又導(dǎo)致了CPU可能未得到充分利用。這就是第二個(gè)問(wèn)題：這個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)無(wú)法有效擴(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。”

關(guān)于這一點(diǎn)，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心用戶的感受尤為深刻。Google報(bào)告指出，該公司數(shù)據(jù)中心的DRAM利用率只有40%，而微軟Azure也表示，他們的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，當(dāng)所有的處理器核心都分配給VM之后，仍有25%的DRAM資源未被配置，處于閑置狀態(tài)。但由于處理器核心已經(jīng)分配完畢，這些閑置DRAM也無(wú)法被使用，導(dǎo)致成本浪費(fèi)。

而為了克服這些瓶頸，以CXL為代表的處理器內(nèi)存互連技術(shù)誕生了。

想象一下，如果內(nèi)存可以改為存在于連接的網(wǎng)絡(luò)上，并跨多個(gè)CPU和服務(wù)器動(dòng)態(tài)分配給虛擬機(jī)，而不是和CPU綁定。內(nèi)存帶寬可以根據(jù)工作負(fù)載的需求調(diào)整，這就將實(shí)現(xiàn)內(nèi)存利用率的大大提高。

CXL是什么?

好了，現(xiàn)在我們知道業(yè)界為什么需要CXL，下面就可以好好說(shuō)一下CXL這項(xiàng)技術(shù)了。不過(guò)篇幅所限，下面只做一些基本介紹。

CXL的全名是Compute Express Link，它是由CXL聯(lián)盟提出，旨在開(kāi)發(fā)技術(shù)規(guī)范，促進(jìn)新興使用模型的性能突破，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)中心加速器和其他高速增強(qiáng)功能的開(kāi)放生態(tài)系統(tǒng)。

到目前為止，CXL規(guī)范一共經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段，包括4個(gè)主要版本，分別是1.0版、1.1版、2.0版和3.0版。目前，我們正處于1.1階段，而2.0和3.0規(guī)范已經(jīng)公布。

●CXL 1.x，實(shí)現(xiàn)主機(jī)CPU共享外圍設(shè)備(特別是FPGA與GPU)內(nèi)存的目的，但兩者之間只能進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。

●在CXL 2.0中，主要引入了交換連接架支持內(nèi)存池和交換機(jī)，可以讓多個(gè)外圍設(shè)備與多個(gè)主機(jī)CPU彼此互連，從而構(gòu)成跨多個(gè)設(shè)備、多臺(tái)服務(wù)器的內(nèi)存池。

●到了CXL 3.0，進(jìn)一步擴(kuò)展了傳輸性能與交換機(jī)能力。CXL 3.0將和PCIe 6.0結(jié)合，形成加倍的傳輸帶寬。此外，CXL交換機(jī)現(xiàn)在可以支持一系列拓?fù)洌粋€(gè)機(jī)架或多個(gè)服務(wù)器機(jī)架現(xiàn)在可以利用葉和主干或所有拓?fù)渎?lián)網(wǎng)，從而極大地?cái)U(kuò)大了 CXL網(wǎng)絡(luò)的潛在規(guī)模(從幾臺(tái)服務(wù)器擴(kuò)展到服務(wù)器機(jī)架)。

那么，在企業(yè)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的應(yīng)用程序，將如何從中受益?

關(guān)于這一點(diǎn)，大多數(shù)應(yīng)用不會(huì)受到任何影響，因?yàn)镃XL在系統(tǒng)級(jí)別運(yùn)行，但它們?nèi)詫@得CXL的好處。例如，大容量工作負(fù)載(如AI)的性能取決于大容量?jī)?nèi)存，考慮到這類工作負(fù)載是當(dāng)下許多企業(yè)和數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商正在大力投資的方向，CXL的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。

此外，CXL支持部署新的內(nèi)存層，可以彌合內(nèi)存和 SSD存儲(chǔ)之間的延遲差距。這些新的內(nèi)存層將增加帶寬、容量、提高效率并降低總體擁有成本 (TCO)。

CXL營(yíng)銷(xiāo)工作組聯(lián)席主席Kurt Lender表示：

“

它(CXL)基本上將無(wú)處不在，而且擁抱它的將不僅僅是IT人員。因此，這將成為未來(lái)每臺(tái)服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)功能。

”

CXL與戴爾科技集團(tuán)

CXL被譽(yù)為是一項(xiàng)十年一遇的技術(shù)，將改變未來(lái)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。包括超大規(guī)模制造商、系統(tǒng)OEM、平臺(tái)和模塊制造商、芯片制造商在內(nèi)的眾多行業(yè)參與者的支持下，它的快速發(fā)展顯示了其所蘊(yùn)含的巨大潛力。

而在這方面，戴爾科技集團(tuán)作為全球領(lǐng)先的IT端到端解決方案和服務(wù)提供商，很早就開(kāi)始了CXL相關(guān)的技術(shù)研究，這也是我們致力于為用戶提供數(shù)據(jù)時(shí)代行業(yè)中最廣泛、最具創(chuàng)新性的技術(shù)服務(wù)組合的證明。