CXL^®を使用したマイクロンのメモリ拡張モジュール

タイプ1（CXL.io）CXLデバイス

このプロトコルは、デバイスの初期化、双方向の通信、列挙、およびデバイスの検出に使用されます。また、CXL.ioをサポートするFPGAやIPUなどのデバイスに使用されます。タイプ1デバイスは完全に整合の取れたキャッシュを実装する一方で、Host managed Device Memory（HDM）を持ちません。

タイプ2（CXL.cache）CXLデバイス

このプロトコルは、任意で整合の取れたキャッシュとHost managed Device Memory（HDM）を実装します。代表的なアプリケーションは、高帯域幅メモリが接続されたデバイスです。

タイプ3（CXL.mem）CXLデバイス

このプロトコルはHost managed Device Memory（HDM）にのみ使用されます。代表的なアプリケーションは、ホスト向けのメモリエキスパンダーです。

CXLの主なメリットは、コンピューティングノードのメモリを拡張し、高帯域幅、大容量、低レイテンシーを必要とするデータ集約型アプリケーションのギャップを埋めることです。

最新のコンピューターアーキテクチャーにおいては、「メモリウォール」問題に直面する傾向があります。CXLは、コンピューティングとメモリスケーリングの溝を埋めるために必要なアーキテクチャーを提供します。また、DRAMのビット成長率に影響を与えつつ、メモリ拡張によって経済的に実行可能なメモリソリューションを実現する新しいベクトルを生み出します。

さらに、CXLの柔軟でスケーラブルなアーキテクチャーは、ワークロードの需要に応じてリソースを拡張または縮小することで、コンピュートリソースとメモリリソースの高い利用率と運用効率を実現します。

CXLがDRAMビット成長率に与える影響に関するマイクロンの展望の詳細については、ホワイトペーパーをご覧ください。

最新の並列コンピューターアーキテクチャーは、アプリケーション処理の性能を制限するシステムボトルネックを抱える傾向にあります。従来、この現象は「メモリウォール」問題と呼ばれ、マイクロプロセッサー性能の向上率がDRAMメモリ速度の向上率を大幅に上回る状態でした。

CXLプロトコルは、サーバーのDIMMスロットを超えるメモリ拡張を可能にすることで、メモリデバイスの整合性と一貫性を確保し、「メモリウォール」問題に対処します。CXLのメモリ拡張は、「メモリウォール」問題を解決するために帯域幅を追加するだけでなく、CXL対応サーバーのデータ集約型ワークロード向けに容量を追加することで、二方向からのアプローチとして機能します。

CXL対応メモリは、階層化されたメモリストレージや、CPUコアに依存しないメモリのスケーリングを可能にする新たな領域において、大きな成長の機会を提供します。CXLは、より高いDRAMビット成長率を維持するうえで有効ですが、CXLによってDRAMビット成長率が加速することは期待しない方がよいでしょう。しかし全体として、CXLはDRAMの成長にとってプラスと考えられます。

マイクロンのCXLテクノロジーへの取り組みは、顧客とサプライヤーがメモリ革新ソリューションのエコシステムを推進することを可能にします。マイクロンの次世代データセンターソリューションの詳細については、データセンターソリューションのページをご覧ください。

CXLは将来のデータセンターを形作るうえで、費用対効果に優れ、柔軟でスケーラブルなアーキテクチャーソリューションです。これにより、データセンターにおける、従来のラックとスタック中心のアーキテクチャーによるサーバーと構造スイッチの展開は大きく変化します。

CPU、メモリ、ネットワーク、ストレージコンポーネントで構成される固定リソースのみを搭載した専用サーバーは、より柔軟でスケーラブルなアーキテクチャーに取って代わられるでしょう。かつてはネットワーク、ストレージ、コンピュート用の固定リソースに相互接続されていたラック内のサーバーは、AIやディープラーニングなどの最新かつ新たなワークロードの需要に対応すべく、動的に構成されるようになります。最終的には、データセンターは、演算、メモリ、ネットワーク、ストレージを含むすべてのサーバー要素を完全に分離する方向に進むと考えられています。