在数据洪流席卷全球的当下，数据中心作为数字时代的核心基础设施，正面临前所未有的挑战。特别是人工智能、机器学习（AI/ML）等应用的普及，对内存带宽和容量的需求急剧增长，传统内存架构的局限性逐渐显现。在这一背景下，Compute Express Link（CXL）技术因其对数据中心内存性能的跨越式提升，成为了业界关注的焦点。
Rambus半导体IP产品营销高级总监Lou Ternullo
日前，Rambus半导体IP产品营销高级总监Lou Ternullo在一次媒体采访中，深度剖析了CXL技术的特性，以及Rambus对CXL技术发展的思考。
打破内存瓶颈，重塑数据中心架构
“CXL是十年一遇的技术力量，将革新数据中心的架构。” Lou Ternullo指出，AI/ML应用导致的存储和处理需求爆炸性增长，使得传统内存系统成为关键瓶颈。传统的直接连接DRAM与固态硬盘（SSD）之间存在显著的延迟和成本差距，导致昂贵内存资源的利用率低下，内存闲置问题日益突出。
据介绍，CXL技术通过提供低延迟、高带宽的缓存一致性互连，实现了CPU与加速器之间的内存资源共享，显著提升了数据中心的灵活性和效率。Lou Ternullo进一步解释：“CXL通过低延迟内存扩展，可以满足不断增长的计算核心数量的需求。还能实现内存池化和分层，优化内存利用率。”
Lou Ternullo认为，在人工智能时代，CXL将会颠覆现有的云计算数据中心架构，以帮助企业满足日益增长的计算能力和带宽需求。
目前，该技术得到了包括超大规模云服务商、系统 OEM、平台和模块制造商、芯片制造商和 IP 提供商在内的行业巨头们的鼎力支持，其迅速发展正反映了它所能带来的巨大价值。
从参与者到引领者
“Rambus处于独特的位置，能够向CXL生态系统交付创新的解决方案。”Lou Ternullo表示，作为CXL联盟的积极参与者，Rambus在CXL技术的定义和开发过程中发挥了重要作用：“Rambus在2021年推出了针对数据中心的CXL内存计划，并紧跟技术发展趋势，相继推出了CXL 2.0和CXL 3.1控制器IP解决方案。”
据了解，Rambus CXL 3.1控制器针对SoC、ASIC和FPGA进行了深度优化，适用于AI/ML、数据中心和边缘应用等多种场景。这些控制器不仅提供了业界领先的高带宽和低延迟性能，还集成了完整性与数据加密（IDE）和可信执行环境设备接口安全协议（TDISP）模块，确保了数据传输的安全性和完整性。
为了提升数据中心设备兼容性和系统内互连性能，Rambus基于PCIe的物理和电气接口，并通过建立一致性、简化软件堆栈以及保持与现有标准兼容性的协议来构建CXL协议。其中CXL 3.1使用PCIe 6.1的物理层，将数据传输规模扩大到64 GT/s，支持在一个x16链接上高达128 GB/s的双向通信。
Lou Ternullo透露：“为了确保CXL 3.1控制器的成功推出，我们利用了在DDR和PCIe/CXL数字IP方面的广泛专业知识，进行了大量的协同设计和优化工作。同时，我们积极听取市场反馈，将低延迟和数据完整性作为关键指标，成功开发出了具备超低延迟和端到端数据完整性的CXL 3.1控制器。”
CXL技术的新时代
在实现数据中心实现低延迟内存扩展之外，CXL还将支持内存分层和池化，优化内存利用率，降低总体拥有成本（TCO），并通过实现整个机架规模的资源解耦和可组合性，使内存、计算和I/O资源能够灵活分配和组合，满足多样化的应用场景需求。
Rambus CXL 3.1控制器通过提供低延迟、高带宽的连接，满足了各组件之间高效通信的需求，并具备多层级交换能力，为高度可扩展的内存池化和共享提供了坚实基础。这些特性将极大缓解高昂的内存成本和资源闲置问题，为下一代数据中心的发展注入强劲动力。
这种技术革新，不仅解决了当前数据中心的内存瓶颈问题，还为未来的高性能计算应用铺平了道路。Lou Ternullo表示，未来CXL技术将在数据中心中扮演越来越重要的角色。
随着数据中心解耦和可组合性的提高，安全性将成为越来越重要的考虑因素。Lou Ternullo介绍，所有三种CXL协议都通过完整性和数据加密（IDE）来保障安全，Rambus的CXL 3.1控制器集成了IDE和TDISP模块，能够在整个链路中监控并保护CXL和PCIe免受物理攻击，确保数据传输的保密性、完整性和重放保护。
“CXL预计会逐步被采用，帮助数据中心解决目前所面临的问题。” Lou Ternullo对CXL的发展充满信心。未来，随着CXL技术的不断发展和普及，Rambus将继续发挥其独特优势，开启一个全新的计算时代。
热门专题
