Structera CXL的互操作性將推動(dòng)同時(shí)運(yùn)行AMD EPYC CPU和第5代英特爾至強(qiáng)CPU的數(shù)據(jù)中心的內(nèi)存性能提升。Marvell Technology最近宣布，其Structera CXL平臺(tái)與AMD的EPYC CPU和英特爾第5代至強(qiáng)可擴(kuò)展平臺(tái)兼容，這標(biāo)志著計(jì)算快速鏈路（CXL）內(nèi)存性能的一個(gè)重要成就。云數(shù)據(jù)中心通常必須部署來自多個(gè)處理器供應(yīng)商的服務(wù)器。雖然這種混合部署AMD和英特爾CPU的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更快的數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展，但由于高速內(nèi)存互操作性的挑戰(zhàn)，它也可能導(dǎo)致性能下降。

圖片來源于AMD

Marvell的公告表明，AMD EPYC和第5代英特爾至強(qiáng)CPU可以在一個(gè)平臺(tái)上協(xié)同工作，并從CXL內(nèi)存加速的速度和功能提升中受益。

什么是計(jì)算快速鏈路（CXL）？

CXL是一種開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它允許不同芯片或設(shè)備之間進(jìn)行一致的內(nèi)存共享。它主要分為三個(gè)功能組：CXL.io，它管理PCIe 5.0（即將升級(jí)到6.0）的共享；CXL.cache，它允許芯片訪問彼此的緩存；CXL.mem，它為主機(jī)CPU提供對(duì)設(shè)備附加內(nèi)存的加載/存儲(chǔ)訪問。CXL本質(zhì)上允許設(shè)備像使用集成內(nèi)存一樣使用來自不同來源的內(nèi)存。

英特爾第5代至強(qiáng)CPU。圖片來源于英特爾

自從幾十年前現(xiàn)代操作系統(tǒng)誕生以來，內(nèi)存管理一直是計(jì)算系統(tǒng)的重要組成部分。隨著速度的提高和數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展的復(fù)雜性增加，內(nèi)存管理變得更加重要和復(fù)雜。CXL作為一種開放標(biāo)準(zhǔn)被開發(fā)出來，以改善內(nèi)存和處理器之間的連接，并減輕高速、大容量系統(tǒng)開發(fā)的負(fù)擔(dān)。

它允許設(shè)備共享內(nèi)存，以實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)同處理和更充分地利用設(shè)備之間的內(nèi)存。盡管標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議提供了互操作性，但由于制造商之間在時(shí)序、延遲和帶寬方面的差異，即使符合相同的標(biāo)準(zhǔn)，也常常無法在最大理論性能水平上運(yùn)行。CXL像一個(gè)抽象層或翻譯層一樣運(yùn)行，它在保持一致性的同時(shí)提高了性能和帶寬。

在此次公告之前，AMD EPYC CPU和第5代英特爾至強(qiáng)CPU之間的CXL內(nèi)存互操作性尚未在CPU級(jí)別得到驗(yàn)證?，F(xiàn)在，憑借兼容的Marvell Structera CXL產(chǎn)品，高負(fù)載服務(wù)器群（例如服務(wù)于人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）的服務(wù)器）將能夠提高每臺(tái)服務(wù)器的性能和每平方英尺的性能。

Structera CXL產(chǎn)品組合亮點(diǎn)

Marvell的Structera CXL產(chǎn)品組合包含旨在提升數(shù)據(jù)中心內(nèi)存性能的產(chǎn)品。這些芯片支持內(nèi)聯(lián)壓縮功能，以實(shí)現(xiàn)更高的DRAM容量，支持DDR4以運(yùn)行遺留內(nèi)存，支持DDR5以實(shí)現(xiàn)200 GB/s的內(nèi)存帶寬，并且支持四通道以提供更大的帶寬和容量。在Structera CXL產(chǎn)品組合中，兩款產(chǎn)品尤為突出：Structera A CXL近內(nèi)存加速器和Structera X CXL內(nèi)存擴(kuò)展控制器。

Structera服務(wù)器加速器架構(gòu)

Structera服務(wù)器加速器架構(gòu)。圖片來源于Marvell

Structera A近內(nèi)存加速器具備服務(wù)器級(jí)Arm Neoverse V2內(nèi)核、支持DDR5以及高達(dá)1.6 Tbps的內(nèi)存帶寬。Marvell特別針對(duì)高帶寬工作負(fù)載（如深度學(xué)習(xí)推薦模型DLRM）對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化。Structera A還可以將其服務(wù)器級(jí)Arm內(nèi)核用于卸載內(nèi)存密集型進(jìn)程，例如人工智能（AI）、機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）或內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。

Structera A 2504 CXL控制器的框圖

Structera A 2504 CXL控制器的框圖。圖片來源于Marvell

Structera X內(nèi)存擴(kuò)展控制器支持DDR4和DDR5 DIMM，能夠在優(yōu)化成本效率和功耗的同時(shí)部署TB級(jí)內(nèi)存容量。

Structera X的框圖

Structera X的框圖。圖片來源于Marvell

通過實(shí)現(xiàn)高速一致性內(nèi)存共享，云服務(wù)提供商和服務(wù)器OEM可以顯著增加內(nèi)存容量和帶寬。有效共享資源可以提高可用內(nèi)存，超越物理內(nèi)存升級(jí)，因?yàn)樗袃?nèi)存組件得到了更好的利用。

領(lǐng)先數(shù)據(jù)中心CPU之間的互操作性

英特爾第5代至強(qiáng)處理器和AMD EPYC處理器并列為領(lǐng)先的多功能數(shù)據(jù)中心CPU。這兩條處理器產(chǎn)品線都具備片上專用AI功能，既可以作為獨(dú)立服務(wù)器使用，也可以作為以GPU為中心的服務(wù)器的主機(jī)CPU。這些CPU被應(yīng)用于最具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用場(chǎng)景。隨著數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展，可能需要選擇其中一種，但兩者在時(shí)序、速度和功能上的細(xì)微差異使得互操作性更具挑戰(zhàn)性。通過展示這兩個(gè)行業(yè)旗艦CPU系列之間的CXL互操作性，Marvell使數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展變得更加容易。無論選擇哪種CPU系列，使用Structera都可以在高性能內(nèi)存擴(kuò)展過程中保持內(nèi)存一致性、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)每個(gè)平臺(tái)的特定優(yōu)勢(shì)選擇CPU架構(gòu)，并保持一致的性能。