CXL là gì? Nhưng thông tin bạn cần biết về CXL
Compute Express Link (CXL), tiêu chuẩn kết nối mở mới, hứa hẹn sẽ mang đến hiệu quả vượt trội cho việc sử dụng tài nguyên trung tâm dữ liệu. Bài viết này Bizfly Cloud sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về CXL và tiềm năng ứng dụng của nó trong tương lai.
CXL là gì
Nếu bạn mua một máy chủ trong vài tháng tới có bộ xử lý Intel Xeon Scalable thế hệ Sapphire Rapids hoặc bộ xử lý AMD Epyc thế hệ Genoa, chúng sẽ đi kèm với một chức năng mới đáng chú ý có tên là Compute Express Link (CXL), một tiêu chuẩn kết nối mở mà bạn có thể thấy hữu ích, đặc biệt là trong các lần lặp lại trong tương lai.
CXL là gì
CXL được hỗ trợ bởi hầu hết mọi nhà cung cấp phần cứng và được xây dựng dựa trên PCI Express để truy cập bộ nhớ mạch lạc giữa CPU và thiết bị, chẳng hạn như bộ tăng tốc phần cứng hoặc CPU và bộ nhớ.
PCIe được thiết kế cho giao tiếp điểm-điểm như SSD đến bộ nhớ, nhưng CXL cuối cùng sẽ hỗ trợ giao tiếp một-nhiều bằng cách truyền qua các giao thức mạch lạc. Cho đến nay, CXL chỉ có khả năng giao tiếp điểm-điểm đơn giản.
CXL hiện đang ở phiên bản 1.1 và thông số kỹ thuật 2.0 và 3.0 đã được công bố. Bởi vì CXL được kết hợp với PCIe, nên các phiên bản CXL mới phụ thuộc vào các phiên bản PCIe mới. Có khoảng thời gian hai năm giữa các bản phát hành PCIe và sau đó là khoảng thời gian thậm chí còn lâu hơn giữa việc phát hành thông số kỹ thuật mới và sản phẩm ra mắt thị trường. Hiện tại, các thiết bị CXL 1.1 và 2.0 đang trong giai đoạn được gọi là mẫu kỹ thuật để thử nghiệm.
Các giao thức CXL
Có ba giao thức mà CXL hỗ trợ:
- CXL.io: Phiên bản nâng cao của giao thức PCIe 5.0 để khởi tạo, khám phá thiết bị và kết nối với thiết bị.
- CXL.cache: Giao thức này xác định các tương tác giữa máy chủ và thiết bị, cho phép các thiết bị CXL được gắn kết lưu trữ bộ nhớ máy chủ một cách hiệu quả với độ trễ cực thấp bằng cách sử dụng phương pháp yêu cầu và phản hồi.
- CXL.mem: Giao thức này cung cấp cho bộ xử lý máy chủ quyền truy cập vào bộ nhớ của thiết bị được gắn kết, bao gồm cả kiến trúc bộ nhớ dễ bay hơi và liên tục.
CXL.mem là giao thức quan trọng nhất, bắt đầu từ CXL 1.1. Nếu một máy chủ cần thêm RAM, một mô-đun bộ nhớ CXL trong khe cắm PCIe 5.0 trống có thể cung cấp điều đó. Sẽ có hiệu suất thấp hơn một chút và độ trễ tăng thêm một chút, nhưng đổi lại là nó cung cấp nhiều bộ nhớ hơn trong máy chủ mà không cần phải mua thêm. Tất nhiên, bạn phải mua mô-đun CXL.
CXL 2.0 hỗ trợ gộp bộ nhớ, sử dụng bộ nhớ của nhiều hệ thống thay vì chỉ một. Microsoft cho biết khoảng 50% tổng số máy ảo không bao giờ chạm đến 50% bộ nhớ được thuê của chúng. CXL 2.0 có thể tìm thấy bộ nhớ đó và đưa nó vào sử dụng. Microsoft cho biết việc tách rời thông qua CXL có thể đạt được mức giảm 9-10% nhu cầu tổng thể về DRAM.
Cuối cùng, CXL được kỳ vọng sẽ là một giao diện kết nối mạch lạc cho bộ nhớ đệm để kết nối bất kỳ số lượng CPU, bộ nhớ, bộ tăng tốc xử lý (đặc biệt là FPGA và GPU) và các thiết bị ngoại vi khác.
Thông số kỹ thuật CXL 3.0, được công bố tại Hội nghị thượng đỉnh bộ nhớ flash (FMS) tuần trước, đưa việc tách rời đó đi xa hơn nữa bằng cách cho phép các phần khác của kiến trúc—bộ xử lý, bộ nhớ, mạng và các bộ tăng tốc khác—được gộp chung và được giải quyết động bởi nhiều máy chủ và bộ tăng tốc giống như bộ nhớ trong 2.0.
Thông số kỹ thuật 3.0 cũng cung cấp khả năng giao tiếp ngang hàng trực tiếp qua một bộ chuyển mạch hoặc thậm chí trên kết cấu chuyển mạch, vì vậy về mặt lý thuyết, hai GPU có thể nói chuyện với nhau mà không cần sử dụng mạng hoặc liên quan đến CPU và bộ nhớ của máy chủ.
Ông Kurt Lender, đồng chủ tịch nhóm công tác tiếp thị CXL và là quản lý hệ sinh thái cấp cao tại Intel, cho biết: "Nó sẽ có mặt ở khắp mọi nơi. Không chỉ những người làm công nghệ thông tin mới đang đón nhận nó. Mọi người đều đang đón nhận nó. Vì vậy, điều này sẽ trở thành một tính năng tiêu chuẩn trong mọi máy chủ mới trong vài năm tới."
Vậy ứng dụng chạy trong trung tâm dữ liệu doanh nghiệp sẽ được hưởng lợi như thế nào? Ông Lender nói rằng hầu hết các ứng dụng không cần thay đổi vì CXL hoạt động ở cấp hệ thống, nhưng chúng vẫn sẽ nhận được những lợi ích của chức năng CXL. Ví dụ, cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ có thể tận dụng lợi thế của việc gộp bộ nhớ.
Việc gộp các thành phần có thể giúp cung cấp các tài nguyên cần thiết cho AI. Với CPU, GPU, FPGA và các cổng mạng đều được gộp chung, toàn bộ trung tâm dữ liệu có thể hoạt động giống như một hệ thống duy nhất.
Nhưng chúng ta đừng vội đi trước vấn đề. Chúng ta vẫn đang chờ đợi các sản phẩm CXL 2.0, nhưng các bản demo tại triển lãm FMS gần đây cho thấy chúng sắp ra mắt.
