2019.03.13

“CPU와 가속 칩의 직접 연결” CXL 기술에 대형 데이터센터 업체 집결

Andy Patrizio | Network World
데이터센터 분야의 대형 업체들이 고속 상호 연결 기술 개발을 위해 손을 잡았다. 이번에는 프로세서 간의 연결에 중점을 두고 있다.

컴퓨트 익스프레스 링크(Compute Express Link, CXL)는 데이터센터 CPU를 가속 칩에 연결하는 기술로, 사양 개발에 인텔, 마이크로소프트, 구글, 페이스북, HPE, 시스코, 델 EMC, 그리고 화웨이와 알리바바까지 참여한다.
 
ⓒGettyImagesBank


물론 반대 진영도 있다. IBM과 AMD, 엔비디아, 자일링스, 그리고 마벨 등의 ARM 서버 업체는 독자적인 PCIe 기반 사양인 CCIX가 있다. 이 진영에는 ARM, 멜라녻, 퀄컴, 화웨이도 참여하고 있다.

개방형 기술 개발도 진행되고 있는데, IBM이 주도하는 오픈CAPI 컨소시엄이다. 2016년 출범했으며, AMD, 구글, IBM, 멜라녹스, 마이크론, 엔비디아, 델 EMC, 자일링스가 참여한다. 이들 중 몇몇 업체는 양쪽 진영에 모두 참여하고 있는 셈이다.

대형 업체가 대거 참여해 주목을 받는 CXL은 컨소시엄의 설명에 따르면, CPU 메모리 공간과 연결된 디바이스 상의 메모리 간에 메모리 일치성을 유지해 더 높은 성능과 줄어든 소프트웨어 스택 복잡성, 더 낮은 전체 시스템 비용을 위한 자원 공유가 가능하다. 이를 통해 사용자는 사용 중인 가속기 내 여분의 메모리 관리 하드웨어보다는 대상 워크로드에만 집중할 수 있다.

CXL은 5세대 PCIe 물리 및 전기 프로토콜을 기반으로 해 최대 16개의 레인을 사용해 128GB/s의 전송 속도를 구현할 수 있다. 인터페이스 프로토콜은 세 가지로, 명령어를 보내고 상태 업데이트를 받는 I/O 프로토콜, 호스트 프로세서가 물리 RAM을 가속기와 효율적으로 공유할 수 있는 메모리 프로토콜, 자원 공유를 위한 데이터 일관성 인터페이스로 이루어진다.

기본적인 역할은 CPU와 SoC, GPU, FPGA가 직접 통신하고 메모리를 공유하도록 하는 것이다. 현재 이런 역할은 CPU가 콘텐츠를 FPGA에 보내려면, 이더넷 포트를 통해 나가야만 하는데, 느릴 뿐만 아니라 대여섯 가지 인터페이스를 통과해야만 칩이 콘텐츠를 받을 수 있다. 따라서 CXL은 빠르고 직접적인 칩 간 커뮤니케이션이 가능해지며, 이는 데이터센터 규모가 커질수록 더욱 유용할 것으로 평가된다.

CXL이 CCIX나 오픈CAPI보다 유리한 점은 비대칭이라는 것이다. 오픈CAPI와 CCIX는 대칭 기술로, 전송기와 수신기가 같은 수준의 복잡성을 갖는다. 전송의 규모가 커지면, 전송기와 수신기의 복잡성도 함께 커진다. CXL은 USB처럼 비대칭적으로 동작하기 때문에 무거운 작업은 모두 CPU에서 이뤄지기 때문에 확장성이 좋다.

설립 회원사인 인텔은 압축이나 암호화, AI 등의 전문화된 워크로드가 증가하면서 이기종 컴퓨팅 환경의 활용도 증가했으며, 전문 가속기가 범용 CPU와 함께 동작하는 환경도 늘어났다고 설명했다. 

CXL 1.0 사양은 computeexpresslink.org에 발표될 예정이며, 회원사들은 2021년부터 관련 제품을 출시할 것이라고 밝혔다.  editor@itworld.co.kr


/ CXL / 인텔
2019.03.13

“CPU와 가속 칩의 직접 연결” CXL 기술에 대형 데이터센터 업체 집결

Andy Patrizio | Network World
데이터센터 분야의 대형 업체들이 고속 상호 연결 기술 개발을 위해 손을 잡았다. 이번에는 프로세서 간의 연결에 중점을 두고 있다.

컴퓨트 익스프레스 링크(Compute Express Link, CXL)는 데이터센터 CPU를 가속 칩에 연결하는 기술로, 사양 개발에 인텔, 마이크로소프트, 구글, 페이스북, HPE, 시스코, 델 EMC, 그리고 화웨이와 알리바바까지 참여한다.
 
ⓒGettyImagesBank


물론 반대 진영도 있다. IBM과 AMD, 엔비디아, 자일링스, 그리고 마벨 등의 ARM 서버 업체는 독자적인 PCIe 기반 사양인 CCIX가 있다. 이 진영에는 ARM, 멜라녻, 퀄컴, 화웨이도 참여하고 있다.

개방형 기술 개발도 진행되고 있는데, IBM이 주도하는 오픈CAPI 컨소시엄이다. 2016년 출범했으며, AMD, 구글, IBM, 멜라녹스, 마이크론, 엔비디아, 델 EMC, 자일링스가 참여한다. 이들 중 몇몇 업체는 양쪽 진영에 모두 참여하고 있는 셈이다.

대형 업체가 대거 참여해 주목을 받는 CXL은 컨소시엄의 설명에 따르면, CPU 메모리 공간과 연결된 디바이스 상의 메모리 간에 메모리 일치성을 유지해 더 높은 성능과 줄어든 소프트웨어 스택 복잡성, 더 낮은 전체 시스템 비용을 위한 자원 공유가 가능하다. 이를 통해 사용자는 사용 중인 가속기 내 여분의 메모리 관리 하드웨어보다는 대상 워크로드에만 집중할 수 있다.

CXL은 5세대 PCIe 물리 및 전기 프로토콜을 기반으로 해 최대 16개의 레인을 사용해 128GB/s의 전송 속도를 구현할 수 있다. 인터페이스 프로토콜은 세 가지로, 명령어를 보내고 상태 업데이트를 받는 I/O 프로토콜, 호스트 프로세서가 물리 RAM을 가속기와 효율적으로 공유할 수 있는 메모리 프로토콜, 자원 공유를 위한 데이터 일관성 인터페이스로 이루어진다.

기본적인 역할은 CPU와 SoC, GPU, FPGA가 직접 통신하고 메모리를 공유하도록 하는 것이다. 현재 이런 역할은 CPU가 콘텐츠를 FPGA에 보내려면, 이더넷 포트를 통해 나가야만 하는데, 느릴 뿐만 아니라 대여섯 가지 인터페이스를 통과해야만 칩이 콘텐츠를 받을 수 있다. 따라서 CXL은 빠르고 직접적인 칩 간 커뮤니케이션이 가능해지며, 이는 데이터센터 규모가 커질수록 더욱 유용할 것으로 평가된다.

CXL이 CCIX나 오픈CAPI보다 유리한 점은 비대칭이라는 것이다. 오픈CAPI와 CCIX는 대칭 기술로, 전송기와 수신기가 같은 수준의 복잡성을 갖는다. 전송의 규모가 커지면, 전송기와 수신기의 복잡성도 함께 커진다. CXL은 USB처럼 비대칭적으로 동작하기 때문에 무거운 작업은 모두 CPU에서 이뤄지기 때문에 확장성이 좋다.

설립 회원사인 인텔은 압축이나 암호화, AI 등의 전문화된 워크로드가 증가하면서 이기종 컴퓨팅 환경의 활용도 증가했으며, 전문 가속기가 범용 CPU와 함께 동작하는 환경도 늘어났다고 설명했다. 

CXL 1.0 사양은 computeexpresslink.org에 발표될 예정이며, 회원사들은 2021년부터 관련 제품을 출시할 것이라고 밝혔다.  editor@itworld.co.kr


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