Compute Express Link

快速计算链接Compute Express Link,简称CXL)是一个开放标准,其高速互联技术可以为高性能数据中心计算机提供高速、大容量的中央处理器(CPU)至设备,CPU至内存,及设备至设备的连接。CXL作为一种高速串行协议,基于PCI Express(PCIe)的物理和电气接口构建。CXL包括基于PCIe的块输入/输出协议(CXL.io)以及用于访问系统内存(CXL.cache)和设备内存(CXL.mem)的新缓存一致协议。串行通信和池化能力允许CXL内存克服常见DIMM内存在实现高存储容量时的性能和插槽封装限制。CXL还可以帮助高性能计算提升内存容量、内存带宽并降低I/O延迟。

历史
CXL技术主要由英特尔开发。CXL联盟于2019年3月由创始成员阿里巴巴集团、思科系统、戴尔EMC、Meta、谷歌、惠普企业(HPE)、华为、英特尔公司和微软组成,并于2019年9月正式成立。

2021年11月,Gen-Z联盟将其技术标准及资产转移至CXL联盟,便于开发唯一的行业标准。

2022年8月,OpenCAPI技术标准及资产也被并入CXL,进一步扩大支持CXL技术的公司和产品。

协议
截止2024年,CXL标准目前支持以下三种协议。

  • CXL.io – 以PCIe 5.0(及在CXL 3.0之后的PCIe 6.0)为基础并增加了一些改进。它可以将内存扩展到外部设备,并提供配置、链路初始化和管理、设备发现和枚举、中断、DMA和透过非一致性加载/存储进行的寄存器I/O访问。
  • CXL.cache – 允许外围设备透过低延迟请求/响应接口访问和缓存主机CPU内存。当内存被缓存到外部设备时,CPU只需要在本地缓存中保留最常用的数据。
  • CXL.mem – 允许主机CPU透过加载/存储命令一致性地访问缓存的设备内存,并且同时适用于静态随机存取存储器和动态随机存取存储器。透过把外部设备作为主内存使用,CPU可以在内存故障的情况下继续运行。

设备类型
CXL目前支持三种设备类型:

参考文献

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