Одним из наиболее интересных стандартов подключения за последний год стал CXL. CXL, построенный на физической основе PCIe, представляет собой стандарт связи, предназначенный для обработки гораздо большего, чем то, что делает PCIe — помимо простого действия в качестве передачи данных от хоста к устройству, CXL имеет три поддерживаемые ветви, известные как ввод-вывод, кэш и память. . Как определено в стандартах CXL 1.0 и 1.1, эти три составляют основу нового способа соединения хоста с устройством. Новый стандарт CXL 2.0 делает еще один шаг вперед.

blank

CXL 2.0 по-прежнему построен на том же физическом стандарте PCIe 5.0, что означает отсутствие каких-либо обновлений пропускной способности или задержки, но добавляет некоторые столь необходимые функции, к которым клиенты привыкли с PCIe. В основе CXL 2.0 лежат те же встроенные функции CXL.io, CXL.cache и CXL.memory, касающиеся того, как и в каком контексте обрабатываются данные, но с добавленными возможностями переключения, добавленным шифрованием и поддержкой постоянной памяти.

CXL 2.0 Переключение

Для пользователей, которые не знакомы с коммутаторами PCIe, они подключаются к хост-процессору с несколькими полосами, например, с восемью или шестнадцатью полосами, а затем поддерживают гораздо больше нижестоящих полос, чтобы увеличить количество поддерживаемых устройств. Стандартный коммутатор PCIe, например, может подключаться к ЦП с помощью 16 линий, но предлагает 48 нисходящих линий PCIe, чтобы обеспечить подключение шести графических процессоров по 8 раз за штуку. Существует узкое место в восходящем направлении, но для рабочих нагрузок, которые зависят от передачи от графического процессора к графическому процессору, особенно в системах с ограниченными полосами ЦП, использование переключателя — лучший способ. CXL 2.0 теперь поддерживает стандарт для переключения.

Читайте также:
Xiaomi анонсирует Mi 11: первое устройство Snapdragon 888

blank

Современные коммутаторы PCIe делают больше, чем просто «добавляют полосы». В случае выхода из строя одного из оконечных устройств (например, твердотельного накопителя NVMe) коммутатор гарантирует, что система все еще может работать, и отключит эту полосу, чтобы она не влияла на остальную систему. Современные коммутаторы, представленные на рынке, также поддерживают возможность подключения коммутаторов к коммутаторам, что позволяет системе масштабировать нисходящие устройства.

Одним из самых больших обновлений в последних коммутаторах стала поддержка нескольких восходящих хостов, так что в случае отказа одного хоста у нисходящих устройств по-прежнему будет другой хост для подключения. В сочетании с возможностью подключения коммутатора к коммутатору система может иметь несколько объединенных в пул хостов и объединенных в пул устройств. Каждое устройство может работать отдельно с хостом в пуле в соотношении 1: 1, или устройства могут работать со многими хостами. Новый стандарт с API-интерфейсами CXL Switching Fabric позволяет до 16 хостов использовать одно устройство CXL в нисходящем направлении одновременно. Вдобавок ко всему, качество обслуживания (QoS) является частью стандарта, и для того, чтобы сделать это возможным, стандартный пакет / единица передачи данных FLIT не изменяется, при этом используются некоторые неиспользуемые биты из CXL 1.1 (это для чего нужны лишние биты!).

blank

Единственный элемент, отсутствующий в CXL 2.0, — это топология многоуровневого коммутатора. В настоящее время стандарт и API поддерживают только плоский слой. В нашем брифинге члены консорциума (некоторые из которых уже создают многоуровневые коммутационные фабрики PCIe) заявили, что это первый этап включения механики коммутации, и дорожная карта будет разрабатываться с учетом потребностей клиентов.

Читайте также:
Microsoft начинает разговор о голопортации: посмотрите, кто на вашей стороне

Постоянная память CXL 2.0

Еще одна ступенька в корпоративных вычислениях за последние несколько лет — это постоянная память — нечто почти такое же быстрое, как DRAM, но хранящее данные как NAND. Всегда стоял вопрос, где будет располагаться такая память: либо в виде небольшого быстрого хранилища через интерфейс, похожего на хранилище, либо в качестве медленной памяти большой емкости через интерфейс DRAM. Первоначальные стандарты CXL не поддерживали напрямую постоянную память, если к ней уже не было подключено устройство в стандарте CXL.memory. Однако на этот раз CXL 2.0 включает отдельную поддержку PMEM как часть ряда объединенных ресурсов.

blank

API-интерфейсы, позволяющие программному обеспечению работать с поддержкой PMEM, встроены в спецификацию, что позволяет обращаться к пулам постоянной памяти либо в режиме «App Direct» в качестве отдельного уровня хранения, либо в режиме «Memory Direct», который расширяет пул DRAM хоста. Цель здесь в большей степени связана с многоуровневым управлением хранилищем в зависимости от того, каким образом клиенты-члены консорциума CXL нуждаются в своих приложениях, поэтому цель состоит в том, чтобы стандарт поддерживал как можно больше, а затем со временем улучшал те, которые набирают силу.

Аспект постоянной памяти проводит параллели с продуктами Intel DC Persistent Memory Optane, и цель здесь состоит в том, чтобы использовать их более или менее одинаково, за исключением того, что на этот раз есть прямая поддержка через интерфейсы CXL и коммутаторы CXL, создавая пулы память или хранилище доступны для всей системы, а не только для отдельного хоста (или через интерфейс PCIe для пула).

Читайте также:
Microsoft тестирует топовый смартфон

CXL 2.0 Security (необязательно)

Последнее, но, пожалуй, самое важное обновление функции для некоторых — это безопасность точка-точка для любой ссылки CXL. Стандарт CXL 2.0 теперь поддерживает шифрование связи «любой-к-любому» за счет использования аппаратного ускорения, встроенного в контроллеры CXL. Это необязательный элемент стандарта, а это означает, что провайдеры кремния не должны его встраивать или, если он встроен, его можно включить / отключить, однако в брифинге мне сказали, что ожидается, что большинство не вся экосистема, построенная на CXL 2.0, будет его использовать — или, по крайней мере, иметь его в качестве опции для включения.

blank

Когда меня спросили о попадании в задержку, мне сообщили, что есть попадание в задержку, однако это будет зависеть от конкретного варианта использования, если он включен. Никаких точных цифр не было, но мне сказали, что клиенты, которым нужна самая высокая задержка, которые могут обеспечить безопасность в системе, скорее всего, отключат ее, тогда как те, кому она нужна для соответствия запросам клиентов или для межсерверной связи. коммуникации, скорее всего, будут его использовать.

Дорожная карта CXL 2.0 и CXL

Начальная часть обсуждения CXL 2.0 с двумя членами консорциума началась с объяснения того, что дорожная карта CXL разработана с учетом требований и тенденций рынка, при этом соблюдая запросы клиентов от членов консорциума. Это означает, что тенденции в дезагрегации серверов или увеличении пропускной способности хранилища привели к появлению таких функций, как переключение и поддержка постоянной памяти. CXL стремится внедрить открытые отраслевые стандарты, даже если они охватывают CXL следующего поколения.

Читайте также:
Apple избавится от кнопки Home?

Я спросил об этой связи физического уровня с PCIe и о том, где консорциум видит это развитие. Мне сказали, что в настоящее время нет планов отклоняться от физической спецификации PCIe — потребуется сильная тяга и сильная потребность пойти и построить другую топологию физического уровня, что также нарушит обратную совместимость (что, по-видимому, является краеугольный камень CXL). Следует отметить, что все устройства CXL, как ожидается, будут иметь резервный PCIe, однако некоторые / большинство / все ключевые функции в режиме PCIe могут быть потеряны, в зависимости от продукта.

Нам еще предстоит увидеть на рынке какие-либо продукты CXL, даже 1.0 / 1.1, в основном из-за необходимости наличия физического интерфейса PCIe 5.0. Intel уже заявила, что Sapphire Rapids будет поддерживать CXL 1.1, но это еще не все. В беседе с представителями нашего консорциума они заявили, что для любого члена консорциума, желающего построить хост, устройство или коммутатор CXL сегодня, ожидается, что они будут следовать спецификации CXL 2.0. Многие члены консорциума все еще учатся работать с кремнием CXL — доказательства концепции все еще находятся в разработке. Следует отметить, что любой продукт CXL 2.0 обратно совместим с CXL 1.0 / 1.1 — стандарт разработан таким образом.

На следующей неделе состоится ежегодная конференция Supercomputing, посвященная высокопроизводительным вычислениям. Это будет ключевой ареной для некоторых членов консорциума CXL, на которой они смогут сделать объявления, если кто-либо из них начнет говорить о продуктах CXL или планах развития CXL 2.0.

Читайте также:
Корпорация Toshiba представила специальные карты памяти для эксплуатации в экстремальных условиях

Связанное чтение



Source link

blank