المعيار الجديد على أساس PCIe 5.0 سوف "يربط" وحدة المعالجة المركزية و GPU - ما هو معروف عنها

قدم اتحاد CXL معيارًا جديدًا مفتوحًا - Compute Express Link ( CXL ). سوف يساعد ذلك في تنظيم اتصال عالي السرعة بين المعالج والأجهزة الأخرى - GPU و FPGA والذاكرة. يستند CXL 1.0 إلى واجهة PCIe 5.0 ، والتي من المتوقع أن تكون مواصفات هذا العام . دعونا نتحدث عن التفاصيل الفنية ونظائرها من الحل.


/ ويكيميديا ​​/ CINECA / CC BY

لماذا تحتاج إلى معيار جديد


أدت الحاجة إلى معالجة وتشفير كميات كبيرة من البيانات ، وتطوير أنظمة الذكاء الاصطناعي وخوارزميات MO إلى نمو حلول غير متجانسة. تعمل فيها المعالجات متعددة الأغراض جنباً إلى جنب مع المعجلات - معالجات الرسومات و FPGAs ورقائق ASIC. كل مكون متخصص في مهمة محددة ، مما يحسن أداء النظام.

عند معالجة كميات كبيرة من البيانات (على سبيل المثال ، في مراكز البيانات) ، تصبح قنوات تبادل المعلومات بين المكونات غير المتجانسة في بعض الأحيان "عنق الزجاجة". لتقليل التأخير ، قدم كونسورتيوم CXL (الذي يشمل موفري الخدمات السحابية ومطوري معدات مركز البيانات) معيار Compute Express Link.

ما هو معروف عن المعيار


يعتمد على واجهة PCI Express 5.0 المصممة لتوصيل مكونات الخادم. هذا يعني أن المعيار سيدعم النطاق الترددي بين عناصر الحوسبة حتى 128 جيجابايت / ثانية على 16 سطرًا. في هذه الحالة ، سيتم استخدام الترميز الاقتصادي 128b / 130b ، الذي تم تنفيذه في PCI Express 3.0.

بشكل تخطيطي ، يمكن تمثيل الاتصال على النحو التالي:


يحتوي CXL على ثلاثة أساليب واجهة. الأول هو وضع الإدخال / الإخراج لإرسال الأوامر وتحديث حالات الجهاز. والثاني هو بروتوكول الذاكرة لمشاركة ذاكرة الوصول العشوائي بين المضيف والمسرع. والثالث هو واجهة من شأنها أن تضمن تماسك الذاكرة.

ما نكتب عنه في مدونة الشركات:


المحتملة وعيوب


تم تصميم ناقل PCIe 5.0 خصيصًا لحل المشكلات التي تتطلب الحد الأقصى من الإنتاجية - العمل مع معالجات الرسومات وتقنيات الشبكات والأنظمة المحملة بدرجة عالية. لذلك ، يتوقع مطورو CXL أن يكون المعيار الجديد مطلوبًا بين معاهد التعلم الآلي ومشغلي مراكز البيانات. نظرًا لأن هذه التقنية " شحذ " بالنسبة إلى GPU و FPGA و ASIC وغيرها من المعجلات ، فمن المحتمل ألا يتم استخدامها في بنية أجهزة كمبيوتر المستخدمين.

يرى مجتمع تكنولوجيا المعلومات أن المعيار الجديد قد لا يتم اعتماده على نطاق واسع. نظرًا لوجود معايير ومواصفات مماثلة في الصناعة ، على سبيل المثال ، CCIX و GenZ (سنتحدث عنها أدناه). قد يعوق نموذج توزيعها التكيف الواسع للمعيار. على الرغم من أن Compute Express Link هو معيار مفتوح ، إلا أن أعضاء الكونسورتيوم يمكنهم الوصول إلى مواصفاته الكاملة. وعلى الرغم من أنه ليس من الواضح ما إذا كان سيتنافسون مع بعضهم البعض في السوق بعد الإصدار.


/ ويكيميديا ​​/ BiomedNMR / CC BY-SA

معايير مماثلة


كما ذكرنا أعلاه ، يحتوي CXL على العديد من نظائرها ، بما في ذلك GenZ و CCIX.

تم إصدار مواصفات ناقل GenZ ، التي يطلق عليها "الخلف المحتمل ل PCIe" ، في فبراير 2018. وشارك حوالي 50 شركة تكنولوجيا معلومات كبيرة في تطويرها. لا يختلف الغرض من إنشاء المعيار عن أهداف CXL - لزيادة سرعة تبادل البيانات بين المعالج والذاكرة وبطاقات الرسومات.

يجادل ممثلو الكونسورتيوم بأن Gen-Z يتخطى حدود الاتصال من نقطة إلى نقطة الموجودة في PCIe والوصول إلى الذاكرة مباشرة. المواصفات جاهزة بالفعل وهي في المجال العام على موقع الاتحاد.

CCIX هو اتحاد آخر يتضمن الشركات البارزة. تم إصدار المواصفات الأولى للمعيار الذي يحمل نفس الاسم في صيف عام 2018. وهو يستند إلى PCIe 4.0 ، والذي يسمح بتحقيق إنتاجية تبلغ 25 جيجابايت / ثانية.

تم تطبيق مفهوم الهندسة استنادًا إلى مواصفات CCIX الأولى بالفعل بواسطة Xilinx على شريحة Versal FPGA . في المستقبل القريب ، يخطط اللاعبون الآخرون في السوق أيضًا لتقديم CCIX ، وقد قدم بعضهم بالفعل تطبيقات اختبار.

مستقبل المعيار


هناك اتحادان على الأقل متقدمان بالفعل على CXL في سرعة تطوير المواصفات. ومع ذلك ، هناك احتمال أن تساعد ميزات PCIe 5.0 القياسية في مساعدة CXL على التقدم في المنافسة وتصبح المعيار الصناعي لمصنعي المعالجات والأنظمة غير المتجانسة. ستساعد الأجهزة المعتمدة على هذه التقنية على تسريع العمل مع البيانات الموجودة في مركز البيانات والسحابة ، وستجد تطبيقًا في تطوير أنظمة الذكاء الاصطناعي وحلول HPC.

ماذا تقرأ في مدونتنا على حبري:

Source: https://habr.com/ru/post/ar443984/


All Articles