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CXL

“데이터센터를 한 대의 시스템처럼” 고속 연결 기술 CXL의 이해

인텔 사파이어 래피즈 세대 제온 프로세서나 AMD의 제노아 세대 에픽 프로세서를 탑재한 서버에는CXL(Compute Express Link)이란 새로운 기능이 포함되어 있다. 거의 모든 하드웨어 솔루션 업체가 지원하는 이 개방형 상호연결 표준은 CPU와 디바이스 간의 일관된 메모리 액세스에 사용되는 PCIe 기술을 기반으로 한다.    CXL이 주목받는 가장 큰 이유는 여러 시스템의 구성요소를 모아 풀을 구성할 수 있기 때문이다. PCIe가 SSD와 메모리의 연결 같은 일대일 통신 기술이고, CXL 역시 현재까지는 마찬가지 일대일 통신 표준이다. 하지만 CXL은 일관된 프로토콜을 통한 전송을 이용해 향후 일대다 통신을 지원한다.  현재 CXL의 버전은 1.1이지만, 2.0 및 3.0 사양이 이미 발표된 상태이다. CXL이 PCIe를 기반으로 하기 때문에 새 버전 CXL은 새 버전 PCIe를 따라 변화한다. PCIe 새 버전 발표와 2년 정도의 격차를 두고 있는데, 새로운 사양과 이를 구현한 실제 제품 출시 간에는 이보다 더 긴 시차가 생길 수도 있다. 현재 CXL 1.1 및 2.0 지원 장비는 이른바 테스트를 위한 엔지니어링 샘플 단계에 있다. CXL이 지원하는 핵심 프로토콜은 세 가지이다.   CXL.io : PCIe 5.0 프로토콜의 발전된 버전으로, 초기화, 디바이스 발견, 디바이스 연결용이다. CXL.cache : 이 프로토콜은 호스트와 디바이스 간의 인터랙션을 정의한다. 요청/응답 접근 방식으로 초저지연 접속을 통해 연결된 CXL 디바이스가 호스트의 메모리를 효과적으로 캐싱할 수 있다. CXL.mem : 호스트 프로세서가 연결된 디바이스 메모리에 액세스할 수 있으며, 휘발성 메모리와 지속성 메모리 아키텍처 모두를 지원한다. CXL.mem은 CXL 1.1에서 매우 중요한 기능이다. 어떤 서버의 RAM이 부족하다면, 빈 PCIe 5.0 슬롯에 있는 CXL 메모리 모듈이 추가 메모리를 제공할 수 있다. ...

CXL PCIe 상호연결 2022.08.23

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

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.   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 통...

인텔 CXL 2019.03.13

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