CXL对接对企业存储有何影响

一些CXL的背景知识

包括英特尔、AMD和英伟达在内的厂商都支持CXL。

当内存和存储供应商美光公司(Micron)推出这一技术时，它成为了一个热门话题决定放弃3D XPoint——这是该公司与英特尔(Intel)共同开发的内存存储技术，该公司转而专注于为其DRAM和NVDIMM业务开发CXL。根据美光公司首席商务官Sumit Sadana的说法，该公司的理由是，CXL提供的高性能内存、内存容量和增强的内存带宽将带来更大的机遇。

CXL使用作为PCIe物理和电气接口。它提高了性能通过三种事务性协议的PCIe:

1. CXL.io。主要的CXL协议，一个非常相似的PCI Express 5.0CXL。IO用于虚拟化、配置、设备发现、中断、注册访问和批量直接内存访问。
2. CXL.cache。一个可选的协议，使加速器能够缓存系统内存以启用CXL一致性。
3. CXL.memory。一种可选的协议，允许主机处理器直接访问附加加速器的内存。CPU、GPU或TPU将附加加速器的内存视为额外的地址空间，从而提高效率并减少延迟。

CXL解决的一个重要问题是它消除了私有内存互连。在没有CXL的情况下，每个CPU、GPU和TPU都有一个专有的内存连接。CXL是业界公认的开放标准。这使得不同的处理器能够共享内存池——这一功能对于人工智能神经网络、机器学习和深度机器学习系统，通常使用cpu、gpu和tpu。

用于内存的CXL互连类似于NVMe用于PCIe flash ssd．在开放的行业标准NVMe之前，每个供应商的PCIe闪存SSD都有一个专有驱动程序，不能与其他PCIe闪存SSD一起工作。考虑到英特尔的Optane DC持久内存和持久内存(PMem)目前只能由英特尔的cpu使用。这是因为CPU与PMem之间有一个专有的互连。然而，英特尔已经声明它打算支持CXL用于未来的PMem。

CXL对存储的影响

很明显，服务器将从CXL中获得巨大的好处。但是存储吗?

像所有的技术一样，它依赖于存储软件。CXL将使存储系统能够利用更大的内存池进行缓存。当存储软件或系统使用内存作为缓存时，将受益于CXL。目前，商用存储系统中最大的DRAM缓存容量为3tb。基于多拍字节的存储系统非常常见的事实，3tb的缓存并不是那么多。

CXL的互联将使新的存储架构更加智能。

一些软件定义的存储可以利用Intel Optane PMem扩展缓存到4.5 TB使用MemVerge或Formulus黑——但仅此而已。更大的内存池等同于更高的读缓存命中百分比，以及通过写缓存和写合并更好的媒体利用率。超融合基础设施中的软件定义存储也将受益于CXL内存池。

但是存储从CXL中受益最大的地方可能是Intel Optane PMem。没错，这是相同的3D XPoint技术微米等于放弃来关注CXL内存。启用cxl的PMem将能够在Intel以外的cpu上工作。这是市场的扩张。CXL PMem将启用更大的非易失性内存池。

截至2021年第二季度，存储系统中的PMem仅用于Oracle Exadata存储服务器。这种架构使得Exadata系统中的所有数据库服务器都可以使用它。但是每个存储服务器的PMem限制为1.5 TB，或每个机架最多27tb。启用cxl的PMem可以潜在地将其扩展一个数量级或更多。

CXL的互联将使新的存储架构更加智能。但不要指望短期内就能实现。最新的CXL版本2.0特别是利用从根本上提高内存带宽。这一点非常重要。基于PCIe 4.0的服务器和存储系统将于2021年第二季度上市。在最好的情况下，PCIe 5.0存储系统在2021年底之前不太可能有任何数量可用。更有可能是在2022年。

尽管如此，在未来的服务器和存储系统中仍然有巨大的内存潜力——包括易失性和非易失性。我们只需要继续关注。