戴尔科技集团新一代服务器CXL 助力企业数据中心内存层降低成本

进入2023年，随着英特尔和AMD都已将自己的最新服务器CPU发布完毕，一幅关于今年服务器行业的发展图景，已经较为清晰的展现在我们的面前。

首先，是新CPU带来服务器整体性能的进一步提高；

其次，PCIe 5.0成为服务器“标配”，让无论是SSD、网卡、GPU卡还是RAID卡的性能，都能得到进一步释放；

第三，DDR5的“姗姗来迟”，更是让许多苦内存带宽不足久矣的用户，松了口气。

以上的“三驾马车”，可以说直接把服务器性能水平上升到了一个新的高度，这也是为什么许多企业用户对今年的服务器新品特别期待的原因了。不过，还有一项技术你也许没注意到，而它的到来，将会对今后服务器行业带来深远的影响。

它就是CXL。

为什么业界需要CXL？

正如任何一项新技术，都是为了解决当下问题而出现的，CXL也不例外。当今的服务器技术的发展，正陷入因内存架构而带来的2大瓶颈中。

?第一个瓶颈，由于内存（通常是DRAM）通道架构的增长，已经赶不上CPU核心数量的增长，从而导致随着CPU核心数的不断增加，每核心可用的内存带宽反而越来越少的情况，这实际上大大限制了处理器的性能。

从上图可以看到，从2012到2019年，处理器核心数提高了8倍，但内存带宽只增加2倍，因此平均每个处理器核心能分配到的内存带宽，反而大幅下降了。

?第二个瓶颈，则是内存利用率难以提升，导致大量内存资源处在低利用率的窘境。

关于这第二个瓶颈， 下面这段业内人士的话能帮助你理解。

“今天，内存必须通过内存控制器连接到CPU、GPU、DPU等任何东西，这里有两个问题。第一，昂贵的内存（没错，内存通常占系统成本的1/3左右）要么未被充分利用，要么更糟糕的是，未被使用。而在某些情况下，未充分利用的不仅仅是内存。

比如你需要更多内存来处理大量工作负载，这时你不得不向系统添加另一个CPU从而提高内存容量和带宽，这又导致了CPU可能未得到充分利用。这就是第二个问题：这个基础架构无法有效扩展。如果不添加更多CPU，就无法向系统添加更多内存。”

关于这一点，超大规模数据中心用户的感受尤为深刻。Google报告指出，该公司数据中心的DRAM利用率只有40%，而微软Azure也表示，他们的数据中心内，当所有的处理器核心都分配给VM之后，仍有25%的DRAM资源未被配置，处于闲置状态。但由于处理器核心已经分配完毕，这些闲置DRAM也无法被使用，导致成本浪费。

而为了克服这些瓶颈，以CXL为代表的处理器内存互连技术诞生了。

想象一下，如果内存可以改为存在于连接的网络上，并跨多个CPU和服务器动态分配给虚拟机，而不是和CPU绑定。内存带宽可以根据工作负载的需求调整，这就将实现内存利用率的大大提高。

CXL是什么？

好了，现在我们知道业界为什么需要CXL，下面就可以好好说一下CXL这项技术了。不过篇幅所限，下面只做一些基本介绍。

CXL的全名是Compute Express Link，它是由CXL联盟提出，旨在开发技术规范，促进新兴使用模型的性能突破，同时支持数据中心加速器和其他高速增强功能的开放生态系统。

到目前为止，CXL规范一共经历了3个发展阶段，包括4个主要版本，分别是1.0版、1.1版、2.0版和3.0版。目前，我们正处于1.1阶段，而2.0和3.0规范已经公布。

●CXL 1.x，实现主机CPU共享外围设备（特别是FPGA与GPU）内存的目的，但两者之间只能进行点对点通信。

●在CXL 2.0中，主要引入了交换连接架支持内存池和交换机，可以让多个外围设备与多个主机CPU彼此互连，从而构成跨多个设备、多台服务器的内存池。

●到了CXL 3.0，进一步扩展了传输性能与交换机能力。CXL 3.0将和PCIe 6.0结合，形成加倍的传输带宽。 此外，CXL交换机现在可以支持一系列拓扑，一个机架或多个服务器机架现在可以利用叶和主干或所有拓扑联网，从而极大地扩大了 CXL网络的潜在规模（从几台服务器扩展到服务器机架）。

那么，在企业数据中心运行的应用程序，将如何从中受益？

关于这一点，大多数应用不会受到任何影响，因为CXL在系统级别运行，但它们仍将获得CXL的好处。例如，大容量工作负载（如AI）的性能取决于大容量内存， 考虑到这类工作负载是当下许多企业和数据中心运营商正在大力投资的方向，CXL的优势显而易见。

此外，CXL支持部署新的内存层，可以弥合内存和 SSD存储之间的延迟差距。这些新的内存层将增加带宽、容量、提高效率并降低总体拥有成本 (TCO)。

CXL营销工作组联席主席Kurt Lender表示：

“它（CXL）基本上将无处不在，而且拥抱它的将不仅仅是IT人员。因此，这将成为未来每台服务器的标准功能。”

CXL与戴尔科技集团

CXL被誉为是一项十年一遇的技术，将改变未来的数据中心架构。包括超大规模制造商、系统OEM、平台和模块制造商、芯片制造商在内的众多行业参与者的支持下，它的快速发展显示了其所蕴含的巨大潜力。

而在这方面，戴尔科技集团作为全球领先的IT端到端解决方案和服务提供商，很早就开始了CXL相关的技术研究，这也是我们致力于为用户提供数据时代行业中最广泛、最具创新性的技术服务组合的证明。

戴尔科技集团是CXL联盟的董事会成员

比如在去年，戴尔就展示了其PowerEdge MX7000模块化服务器与Liqid合作，从而在系统中增加PCIe 4.0连接的GPU和其他加速器，并为更快的PCIe 5.0、CXL和外部池化内存开辟道路。

戴尔PowerEdge MX7000模块化服务器

而在今年，戴尔新一代PowerEdge服务器也已经正式上市，这些新的服务器不仅全部了搭载行业领先的技术，还有智能冷却技术、安全提升等一系列重大升级，更强大、更安全、更环保，值得你的选择。

内容详见：性能翻倍！新一代PowerEdge服务器即将到来

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