A poco a poco, lo standard Compute Express Link si sta facendo strada sul mercato: sebbene non ci siano ancora processori con supporto, molti degli elementi dell'infrastruttura per la nuova interconnessione e i concetti basati su di essa sono già pronti, in particolare nuovi controller e i moduli di memoria sono regolarmente dimostrati. Ma lo standard stesso si sta evolvendo. Nella versione 1.1, le cui specifiche sono state pubblicate già nel 2019, sono state solo gettate le basi.
Ma già nella versione 2.0, CXL ha ricevuto molte innovazioni che ci consentono di parlare non solo di un nuovo bus, ma di un intero concetto e di un cambiamento nell'approccio all'architettura del server. E ora il consorzio responsabile dello sviluppo dello standard ha pubblicato le ultime specifiche della versione 3.0, ampliando ulteriormente le capacità di CXL.
E non solo in espansione: nella versione 3.0, il nuovo standard ha ricevuto il supporto per 64 GT/s, pur senza aumentare il ritardo. Il che non sorprende, dal momento che si basa sullo standard PCIe 6.0. Ma gli sforzi principali degli sviluppatori si sono concentrati sull'ulteriore sviluppo delle idee di disaggregazione delle risorse e sulla creazione di un'infrastruttura componibile.
La stessa struttura CXL 3.0 ora consente la creazione e la connessione di dispositivi multitesta, funzionalità estese di gestione della fabbrica, supporto migliorato per pool di memoria, modalità di coerenza avanzate e supporto per il passaggio a più livelli. Allo stesso tempo, CXL 3.0 ha mantenuto la compatibilità con tutte le versioni precedenti: 2.0, 1.1 e persino 1.0. In questo caso, alcune delle funzioni disponibili semplicemente non verranno attivate.
Una delle innovazioni chiave è il cambio multilivello. Ora la topologia di un fabric CXL 3.0 può essere praticamente qualsiasi cosa, da lineare a in cascata, con gruppi di switch collegati a switch di livello superiore. Allo stesso tempo, ogni porta root del processore supporta la connessione simultanea di dispositivi di vario tipo attraverso lo switch in qualsiasi combinazione.
Un'altra innovazione interessante è stata il supporto per l'accesso diretto alla memoria peer-to-peer (P2P). In poche parole, diversi acceleratori situati, ad esempio, in rack adiacenti, saranno in grado di comunicare direttamente tra loro senza influire sui processori host. In ogni caso sono garantite la protezione dell'accesso e la sicurezza delle comunicazioni. Inoltre è possibile dividere la memoria di ciascun dispositivo in 16 segmenti indipendenti.
Allo stesso tempo, è supportata un'organizzazione gerarchica di gruppi, all'interno della quale è assicurata la coerenza dei contenuti della memoria e delle cache (è prevista l'invalidazione). Ora, oltre all'accesso esclusivo alla memoria dal pool, è disponibile anche l'accesso condiviso da più host a un blocco di memoria contemporaneamente, inoltre, con supporto hardware per la coerenza. Il pooling non è più affidato a software di terze parti, ma viene effettuato tramite un factory manager standardizzato.
La combinazione di nuove funzionalità porta l'idea di separare memoria e risorse di calcolo a un nuovo livello: è ora possibile realizzare sistemi dove esiste davvero un unico pool di memoria connesso al fabric CXL 3.0 (Global Fabric Attached Memory, GFAM) separatamente dai moduli di calcolo. Allo stesso tempo, la capacità di indirizzare fino a 4096 punti di connessione andrà piuttosto incontro ai limiti fisici della fabbrica.
Il pool può contenere diversi tipi di memoria - DRAM, NAND, SCM - ed essere collegato alla potenza di calcolo sia direttamente che tramite switch CXL. Viene fornito un meccanismo per segnalare da parte dei dispositivi stessi il loro tipo, capacità e altre caratteristiche. Una tale architettura promette di essere richiesta nel mondo dell'apprendimento automatico, in cui i set di dati per le reti neurali di prossima generazione stanno già raggiungendo dimensioni davvero gigantesche.
Il gruppo CXL conta attualmente 206 membri, tra cui Intel, Arm, AMD, IBM, NVIDIA, Huawei, i principali fornitori di servizi cloud tra cui Microsoft, Alibaba Group, Google e Meta, nonché una serie di importanti produttori di hardware per server, tra cui HPE e Dell EMC.
2022-08-02 13:13:46
Autore: Vitalii Babkin