Reimagining Memory Expansion for Single Socket Servers with CXL

核心观点与关键数据

• 服务器内存成本与功耗问题：内存成本和功耗在服务器系统中占比持续上升，而内存价格（每比特成本）因扩展挑战而保持平稳。随着CPU核心数的增加，内存需求也随之增长，对带宽和容量的要求进一步提升。
• 现有服务器设计局限性：通过增加CPU直连内存通道来提升内存容量成本高昂，提高DDR*速度面临挑战，现有内存配置的异构性不足，需要更灵活的连接方式。
• CXL技术介绍：CXL（Compute Express Link）是一种开放的行业标准处理器互连技术，具有高带宽、低延迟、支持一致性接口，并利用PCI Express®。它旨在连接设备，特别是面向高性能计算工作负载。
• CXL发展历程：CXL规范开发按计划进行，CXL 1.0于2019年3月发布，CXL 2.0于2019年9月发布，引入了交换、池化、持久内存支持和安全等新功能，CXL 3.0正在开发中。

CXL内存扩展方案

• CXL内存扩展目标：通过CXL技术扩展内存带宽和容量，并实现内存异构性。
• CXL内存扩展架构：通过CXL控制器和CXL内存模块，将内存扩展到现有服务器架构中，支持DDR4/DDR5内存。
• CXL内存扩展POC：使用Intel Sapphire Rapids CPU（预生产）和Intel CXL FPGA卡（含2x DDR4内存条）进行原型验证。

服务器设计概念与生态系统建设

• 服务器设计概念：基于CXL内存扩展的服务器设计，包括CXL控制器、内存插槽和扩展板。
• 开放互操作生态系统：构建由技术提供商（CPU、CXL控制器ASIC、内存）和系统提供商共同参与的开源、互操作生态系统是成功的关键。
• 技术提供商支持：Intel、AMD、Microchip等公司积极参与CXL规范制定，并推出基于CXL的产品。Wiwynn和Quanta Computer等系统提供商与Meta合作，开发CXL内存模块。
• 系统提供商支持：Meta积极参与CXL生态建设，并计划在2022年贡献服务器设计方案。

行动号召

• 邀请更多参与者共同开发CXL内存解决方案。
• Meta计划在2022年提供服务器设计方案。
• 信息获取渠道：OpenCompute邮件列表（http://lists.opencompute.org/mailman/listinfo/opencompute-server）、CXL官网（https://www.computeexpresslink.org/）。