AI 時(shí)代， 不再是遙遠(yuǎn)的未來(lái)。

新型冠狀病毒肺炎COVID-19不僅加速了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，也推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)AI的需求以及AI自身的發(fā)展。AI已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、金融、醫(yī)療保健、教育等核心產(chǎn)業(yè)，推出了自動(dòng)駕駛汽車、聊天機(jī)器人等服務(wù)，而且正在向圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。

AI時(shí)代的新一代內(nèi)存解決方案

“Next DRAM”

AI數(shù)據(jù)處理量在以每年10倍左右的速度不斷增加1，而現(xiàn)有算力已達(dá)到極限，這是當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。

但在現(xiàn)有的服務(wù)器系統(tǒng)中，每個(gè)中央處理器(CPU)最多只能插入16個(gè)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)模塊，最大容量只有8TB，不足以處理AI和機(jī)器學(xué)習(xí)的海量數(shù)據(jù)。

因此，隨著AI時(shí)代的到來(lái)，采用高速接口開發(fā)可擴(kuò)展內(nèi)存已成為熱門話題，其中，采用基于CXL的DRAM模塊，更是備受關(guān)注的新一代內(nèi)存解決方案。

“擴(kuò)展”內(nèi)存容量限制

和服務(wù)器靈活性的接口CXL

Q：那么作為能夠克服容量局限的新一代內(nèi)存，CXL內(nèi)存為什么會(huì)備受關(guān)注呢?

A：答案是“擴(kuò)展性”。

CXL是一種新型接口，可在計(jì)算系統(tǒng)中更有效地利用中央處理器(CPU)、內(nèi)存、圖形處理器(GPU)和存儲(chǔ)器等。此前，內(nèi)存和存儲(chǔ)器等各個(gè)裝置均以CPU為核心，分別使用獨(dú)立的接口，因此，各裝置之間進(jìn)行通信時(shí)，需要通過(guò)多個(gè)接口，而這就會(huì)導(dǎo)致延遲。特別是當(dāng)AI、機(jī)器學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)處理量大幅度增加時(shí)，這種延遲就會(huì)更加嚴(yán)重。

作為應(yīng)用于高速串行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)(PCIe)5.0的新一代接口的一個(gè)環(huán)節(jié)，CXL將原有的各個(gè)接口整合為一體，直接連接各裝置，共享內(nèi)存，將此前有局限性的數(shù)據(jù)處理路徑 (pathway) 快速高效地?cái)U(kuò)展成了一條新的路徑。作為新一代內(nèi)存解決方案的接口，CXL因這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。 三星半導(dǎo)體順勢(shì)而為，于去年5月在業(yè)界率先推出了“CXL內(nèi)存擴(kuò)展器”，正式開始推廣CXL內(nèi)存解決方案。

突破性的容量擴(kuò)展技術(shù)

“CXL內(nèi)存擴(kuò)展器”類似于外部存儲(chǔ)裝置固態(tài)硬盤(SSD, Solid State Drive)，其原理實(shí)際上就是可插在原來(lái)SSD的位置上來(lái)擴(kuò)展DRAM容量。也就是說(shuō)，無(wú)需改變或更換現(xiàn)有的服務(wù)器結(jié)構(gòu)，只要改變接口，就可以構(gòu)建靈活的內(nèi)存，增加系統(tǒng)的DRAM容量。

高效的數(shù)據(jù)處理

此外，CXL內(nèi)存擴(kuò)展器還可以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理。這是因?yàn)閷挻蠓鶖U(kuò)展之后，不同裝置之間可以共享內(nèi)存，從而更加有效地利用資源。也就是說(shuō)，通過(guò)共享公用內(nèi)存空間，加速器的內(nèi)存可以當(dāng)作主內(nèi)存使用，自身沒(méi)有內(nèi)存的裝置可以調(diào)用和寫入主內(nèi)存。

提升系統(tǒng)運(yùn)算速度

隨著數(shù)據(jù)處理量的增加，造成的延遲愈發(fā)嚴(yán)重，但CXL內(nèi)存擴(kuò)展器能大幅地縮短延遲。它可以同時(shí)運(yùn)用加速器和CPU，提升系統(tǒng)的運(yùn)算速度，從而加快數(shù)據(jù)的處理速度。

擴(kuò)展內(nèi)存帶來(lái)更多可能

目前該技術(shù)還處于發(fā)展初期，但CXL會(huì)在即將到來(lái)的工業(yè)4.0浪潮中扮演重要角色。

隨著 AI 時(shí)代加速到來(lái)，三星半導(dǎo)體不僅推出了CXL內(nèi)存硬件，還推出了軟件解決方案——可擴(kuò)展內(nèi)存開發(fā)工具包(SMDK)，進(jìn)一步豐富了CXL生態(tài)系統(tǒng);三星半導(dǎo)體還將繼續(xù)致力于新一代內(nèi)存的開發(fā)，以滿足不斷變化的數(shù)據(jù)處理要求。

正如視頻中所傳達(dá)的信息“擴(kuò)展內(nèi)存帶來(lái)更多可能”，使用新一代CXL內(nèi)存解決方案，可以更好地將未來(lái)的技術(shù)應(yīng)用到我們的生活中，從而帶來(lái)更多可能。

原文標(biāo)題：三星半導(dǎo)體|CXL 內(nèi)存，為AI時(shí)代開拓?zé)o限可能!

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審核編輯：湯梓紅