Intel: CXL откроет путь к дезагрегированным и компонуемым системам с петабайтными пулами памяти

 

Идея дезагрегации имеет ряд преимуществ, но также выдвигает и определённые требования к реализации, в частности — требуется высокая производительность и низкая латентность среды, объединяющей компоненты стойки или стоек. В роли такой среды компания Intel видит стандарт Сompute Express Link (CXL).

CXL, работающий поверх PCI Express 5.0, представляет собой унифицированный интерфейс, способный работать в различных топологиях и имеющий средства шифрования. Он подходит для реализации Load/Store-нагрузок, причём в сравнении с традиционными сетевыми решения он намного быстрее именно в плане времени отклика, обеспечивая задержки менее 10 нс против типовых 20 – 100+ нс.

CXL и PCIe 5.0: два стандарта, одна инфраструктура

CXL и PCIe 5.0: два стандарта, одна инфраструктура

Это уже позволяет напрямую работать с массивами оперативной памяти, но Intel говорит о том, что с помощью CXL память может быть вынесена и за пределы узла без потери производительности. В частности, обычная шина PCIe не занимается кешированием памяти, подключённой к ней, а не напрямую к CPU. Имеются проблемы с распределением ресурсов в гетерогенных и дезагрегированных системах. И всё это дополняет «зоопарк» из разных, несовместимых между собой типов памяти. Переход на CXL решает все эти проблемы.

CXL не требует DMA, поддерживает кеширование и позволяет использовать быструю модель Memory Load/Store

CXL не требует DMA, поддерживает кеширование и позволяет использовать быструю модель Memory Load/Store

Новый стандарт является открытым, консорциум CXL уже включает в себя более 150 компаний-разработчиков и производителей оборудования; в него входят все игроки на рынке CPU и GPU. Возможности PCIe 5.0, лежащие в основе CXL, достаточны, чтобы вынести пул DRAM-памяти за пределы сервера, причём процессоры серверов в CXL-стойке смогут работать с таким пулом как с локальным благодаря поддержке write-back кеширования.

Архитектура дезагрегированной серверной стойки, использующей CXL

Архитектура дезагрегированной серверной стойки, использующей CXL

Такой подход позволит обойти традиционные ограничения, такие, как количество слотов DIMM на процессор, и, как мы знаем, первые CXL-модули памяти DDR5 уже существуют. И не только модули памяти — CXL предполагает единый стандарт и для подключения сетевых адаптеров, различных ускорителей на базе GPU и FPGA, а также и накопителей, как на базе Optane, так и привычной NAND-памяти. Иными словами, на уровне стойки масштабирование предельно упростится, а значит, и удешевится.

В перспективе речь может идти и о более высоком уровне, едином для всего кластера многоуровневым пуле памяти с объёмом, достигающем петайбайтного порядка, при этом поддерживающем горячую замену модулей. С такими преимуществами CXL может вытеснить из мира серверов традиционную архитектуру CPU-память-сеть, но для этого потребуется широкое внедрение CXL 2.0, а первые устройства, которые появятся в следующем году, пока поддерживают лишь CXL 1.0/1.1.

Пока что на пути в это светлое будущее есть целый ряд препятствий, касающихся инфраструктуры. Так, на рынке уже есть коммутаторы PCIe 4.0 вроде GigaIO FabreX. Но они недшёвы и предлагают относительно небольшое число портов. Помимо того, что для PCIe 5.0 понадобятся новые решения для сохранения целостности сигнала, придётся как-то решать задачу повышения отказоустойчивости, поскольку в такой архитектуре отказ единого пула памяти повлияет на несколько машин сразу.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. | Можете написать лучше? Мы всегда рады новым авторам.

Источник:

Постоянный URL: https://servernews.ru/1047144

Комментарии

Система Orphus