CXL, Compute Express Link

CXL 개념

• 프로세서와 메모리 사이의 고속, 고용량 연결의 위한 개방형 표준 인터페이스
• PCIe 인터페이스의 메모리 일관성과 공유 기능 부족, 고성능, 저지연 데이터 전송과 메모리 일관성 제공, 효율성 향상

CXL 구성도, 구성요소, 적용사례

CXL 구성도

CXL 구성요소

구분	내용	비고
CXL.io	초기설정, 가상화, 장치 연결 등 입출력 프로토콜	PCIe 호환
CXL.cache	메모리 캐시 일관성 제공, CPU와 가속기 간의 빠른 데이터 전송 가능	낮은 지연, 고속 전송, MESI 프로토콜
CXL.mem	메모리 공유 및 풀링 기능 제공, 여러 장치 간의 메모리 자원 공유 가능	고대역폭 메모리 접근, 메모리 풀링

CXL 적용사례

구분	사례	비고
데이터 센터	고성능 컴퓨팅, AI 가속기와 CPU 간의 고속 데이터 전송	높은 대역폭과 낮은 지연 시간 요구 환경
클라우드 서비스	클라우드 기반의 자원 효율적인 데이터 처리, 메모리 풀링을 통한 자원 공유	유연한 자원 할당 및 확장성 제공
스토리지 시스템	고속 NVMe SSD와 CPU 간의 데이터 전송 최적화	데이터 액세스 속도 향상, 스토리지 병목 현상 해결

CXL 유형, PCIe 비교

CXL 유형

구분	내용	비고
CXL Type 1	메모리 일관성 없이 I/O 가속기를 연결하여 고속 데이터 전송을 지원	단순 I/O 연결, 낮은 지연 시간, 스마트 NIC
CXL Type 2	메모리 일관성을 유지하며 CPU와 가속기 간의 데이터 전송을 지원	CPU와 가속기 간의 일관성 유지, CPU, 고밀도컴퓨팅
CXL Type 3	메모리 풀링을 통해 여러 장치 간의 메모리 자원을 공유하고 관리	메모리 공유 및 풀링 기능, 메모리 확장, 스토리지클래스

CXL PCIe 비교

구분	PCIe	CXL
기능	데이터 전송, I/O 장치 연결	데이터 전송, 메모리 일관성, 메모리 공유
지연 시간	낮은 지연 시간	매우 낮은 지연 시간
호환성	다양한 I/O 장치와 호환	PCIe와 호환되며, 추가 메모리 및 가속기와도 호환
메모리 일관성	없음	보장
메모리 공유	없음	메모리 풀링 및 자원 공유 가능
주요 사용처	일반적인 컴퓨터 및 서버의 I/O 장치 연결	데이터 센터, 고성능 컴퓨팅, 클라우드 컴퓨팅
버전	PCIe 5.0	CXL 3.0

CXL 고려사항

• 다양한 벤더의 하드웨어 간의 호환성 확보 필요