O CXL Consortium
introduziu um novo padrão aberto - Compute Express Link (
CXL ). Isso ajudará a organizar a comunicação de alta velocidade entre o processador e outros dispositivos - GPU, FPGA e memória. O CXL 1.0 é baseado na interface PCIe 5.0, que
deve ser especificada
este ano . Vamos falar sobre os detalhes técnicos e análogos da solução.
/ Wikimedia / CINECA / CC BYPor que você precisa de um novo padrão
A necessidade de processamento e criptografia de grandes volumes de dados, o desenvolvimento de sistemas de IA e algoritmos MO levaram a um aumento na popularidade de soluções heterogêneas. Neles, processadores de uso geral trabalham em conjunto com aceleradores - processadores gráficos, FPGAs e chips ASIC. Cada componente é especializado em uma tarefa específica, que melhora o desempenho do sistema.
Ao processar grandes quantidades de dados (por exemplo, em data centers), os canais para troca de informações entre componentes heterogêneos às vezes se tornam um "gargalo". Para
minimizar os atrasos , o consórcio CXL (que inclui provedores de nuvem e desenvolvedores de equipamentos de data center) introduziu o padrão Compute Express Link.
O que se sabe sobre o padrão
É baseado na interface PCI Express 5.0, projetada para conectar componentes do servidor. Isso significa que o padrão
suportará largura de banda entre elementos de computação de até 128 GB / s em 16 linhas. Nesse caso, será usada a codificação econômica 128b / 130b,
implementada no PCI Express 3.0.
Esquematicamente, a conexão pode ser representada da seguinte maneira:
O CXL
possui três métodos de interface. O primeiro é o modo de E / S para transmitir comandos e atualizar os status do dispositivo. O segundo é o protocolo de memória para compartilhar RAM entre o host e o acelerador. A terceira é uma interface que garantirá a coerência da memória.
Sobre o que escrevemos em um blog corporativo:
Potencial e desvantagens
O barramento PCIe 5.0 foi projetado especialmente para solucionar problemas que exigem rendimento máximo - trabalhando com processadores gráficos, tecnologias de rede e sistemas altamente carregados. Portanto, os desenvolvedores de CXL esperam que o novo padrão seja procurado entre institutos de aprendizado de máquina e operadores de data center. Como a tecnologia é "
aprimorada " para GPU, FPGA, ASIC e outros aceleradores, provavelmente não será usada na arquitetura de PCs de usuários.
A comunidade de TI é de opinião que o novo padrão pode não ser amplamente adotado. Como existem padrões e especificações similares
suficientes no setor, por exemplo, CCIX e GenZ (falaremos sobre eles abaixo). A ampla adaptação do padrão pode ser dificultada por seu modelo de distribuição. Embora o Compute Express Link seja um padrão aberto, apenas os
membros do consórcio têm acesso a todas as suas especificações. E embora não esteja claro se eles competirão entre si no mercado após o lançamento.
/ Wikimedia / BiomedNMR / CC BY-SAPadrões semelhantes
Como mencionamos acima, o CXL possui vários análogos, incluindo GenZ e CCIX.
A especificação de barramento GenZ,
chamada de "possível sucessor do PCIe", foi
lançada em fevereiro de 2018. Cerca de cinquenta grandes empresas de TI participaram de seu desenvolvimento. O objetivo de criar o padrão não difere dos objetivos do CXL - aumentar a velocidade da troca de dados entre o processador, a memória e as placas gráficas.
Os representantes do consórcio
argumentam que a Gen-Z ignora a limitação de comunicação ponto a ponto que está
presente no PCIe e acessa a memória diretamente. A especificação já está pronta e
está em domínio público no site do consórcio.
O CCIX é outro
consórcio que
inclui corporações eminentes. A primeira
especificação do padrão com o mesmo nome
foi lançada no verão de 2018. Baseia-se no PCIe 4.0, que permite obter uma taxa de transferência de 25 GB / s.
O conceito de arquitetura baseado na primeira especificação CCIX já foi implementado pela Xilinx em seu
chip Versal FPGA . Num futuro próximo, outros participantes do mercado também planejam apresentar o CCIX, alguns deles já
enviaram implementações de teste.
O futuro do padrão
Pelo menos dois consórcios já estão
à frente do CXL na velocidade de desenvolvimento de especificações. No entanto, há uma chance de que as vantagens do padrão PCIe 5.0 ajudem o CXL a ficar à frente da concorrência e a se tornar o padrão do setor para fabricantes de processadores e sistemas heterogêneos. Os dispositivos baseados nessa tecnologia
ajudarão a acelerar o trabalho com dados no data center e na nuvem e encontrarão aplicativos no desenvolvimento de sistemas de IA e soluções HPC.
O que mais você pode ler no nosso blog sobre Habré: