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英特尔牵头成立了名为CXL（Compute Express Link）标准组织，以实现CPU与诸如GPU、FPGA等（数据中心）专用加速芯片间的快速互联，推动下一代数据中心的性能。与CXL相似的标准组织有CCIX、OpenCAPI、Gen-Z Consortium（Gen-Z），这些标准组织也早在2016年已相继成立，其中CCIX与CXL同为以PCIe标准为底层连接协议。就各协议现有成员来看，包括AMD、IBM、Xilinx、华为均有参与到各协议中，英伟达也有自家的NVLink，在CXL联盟快速发展的同时，与之存在最大竞争关系的Gen-Z联盟也在推动Gen-Z协议的成熟，点击查看：<关于GEN Z> 物联网需要更高的算力和互联；自进入互联网时代，信息被视为较物质、能源更为重要的社会资源；自进入物联网时代，数据被视为较物质、能源，甚至信息更为重要的社会资源。 因此，各国都极为重视物联网相关网络建设、平台建设等。其中，协议标准由于拥有特殊的地位，成为国内外巨头厂商争夺的又一高地，每年我们给各大协会缴纳的各种授权认证及使用费用都在千亿以上，可惜目前国内还没有主导平台建设的大公司，无论此前的CCIX、OpenCAPI、Gen-Z Consortium，还是近期的CXL，这些协议都是为了助力现在机器学习、云计算等相关应用实现跨CPU与数据中心实现高速互联、“共享”内存，降低软件堆栈复杂性和整体系统的成本，从而使开发人员无需考虑加速器中的内存管理硬件。 CXL同样是一个开源的协议标准，除了英特尔之外，目前超级豪华的阵容还包括微软、阿里、思科、戴尔EMC、Facebook、谷歌、惠普、华为，CXL也一直在积极扩编，预计将在2021年推出支持CXL标准的数据中心平台，包括英特尔至强处理器、FPGA、GPU和SmartNIC。 CXL和Gen-Z是目前在数据中心、高性能计算领域、AI领域等场景的全新数据设备互联协议的领导者，CXL和Gen-Z两大联盟在上周签署的合作备忘录，为这两种协议之间的融合提供了基础，也解决了广大厂商在两种协议间如何选择的问题；基于PCIe物理层的CXL协议更适合于服务器节点内部应用，从PCIe Gen5速率起步，可以解决服务器内部CPU、GPU、加速模块和存储部件之间内存一致性访问的问题。这是目前能够看到的CXL协议最大的应用场景
对于很多超大规模数据中心用户，比如微软，正是看到了CXL和Gen-Z不同的特点，因此同时支持了这两个联盟。当前的云数据中心里，内存资源分散在各个服务器节点里，很难像存储、GPU等资源一样被池化。如果能够基于Gen-Z和CXL协议，将持久内存（Persistent Memory）从计算节点中解耦出来，就可以将其按需分配给各类xPU。计算节点可以是Intel Xeon CPU，也可以是AMD EPYC CPU，甚至是ARM或Power CPU，xPU的变化将不再对内存的分配和利用带来影响，这将极大地提高内存这类基础架构设备的利用率，从而提高企业的收益 不久前，Intel 出货了支持 PCIe 5.0 的新款 Agilex FPGA（英特尔预计客户将使用Agilex FPGA开发网络，5G，人工智能和加速数据分析解决方案，称该芯片可提供更快的网络吞吐量和更低的延迟，此外，微软表示，它计划利用FPGA在Azure云服务，必应和其他数据中心服务中加速实时人工智能，网络和其他应用或基础设施），并采用 10nm 工艺，最近Gen-Z 联盟又更新发布了这一高速互连标准的最新 1.1 版本，也加入了 PCIe 5.0，随着各大高速互联协议的签署，各大协议之间的转换方式，都需要对应的协议转换芯片。 从Intel方面来看，首款具有CXL协议功能的样片应该会在今年内开发出来。考虑到从样片到批量成品的时间周期，具有CXL功能的处理器应该会在2023年推向市场。 在Gen-Z方面，我们已经看到使用FPGA芯片实现Gen-Z协议的Demo单板和样机，但硬核化的芯片估计也要到2022年之后才会出现。 |
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