HBM之后,存储下一个战场是CXL?三星实现10倍性能突破

华尔街见闻04-28

在AI算力需求持续膨胀、存储芯片供需矛盾加剧的背景下,CXL(Compute Express Link)正从小众技术走向行业焦点。三星电子、SK海力士、美光科技相继加码布局,谷歌英伟达入场验证,令这一赛道在HBM之后成为存储领域的新竞争高地。

三星近期在IEEE学术会议上发表论文,披露其CXL内存系统"Pangea v2"的最新进展。据韩国媒体《韩国经济》报道,该系统数据传输性能较RDMA等传统互联方式提升10.2倍,同时将传统内存架构中长期存在的瓶颈问题降低多达96%,被视为CXL领域的重要技术突破。

在需求侧,科技巨头正为这一技术提供现实背书。据The Information报道,谷歌已在数据中心开始部署CXL,并着手安装控制器以管理CPU与大型外部内存池之间的数据流量。英伟达则计划在今年晚些时候推出的Vera CPU中支持CXL 3.1标准,此举被业内视为迄今规模最大的CXL实战检验。

尽管行业热度明显升温,CXL的大规模商用仍面临关键制约——该技术要求数据中心内CPU、GPU、内存及网络设备全部支持同一标准,跨行业生态协同的复杂性,是其普及路径上最难逾越的门槛。

三星"Pangea v2":性能大幅跃升,扩展内存池突破5.5TB

三星展示的"Pangea v2"系统,代表了该公司在CXL领域的最新技术成果。

据《韩国经济》报道,该系统基于英特尔、英伟达等企业于2020年联合推出的CXL 2.0标准,将22个CXL DRAM模块(CMM-D)整合为单一共享内存池,可支持多台服务器访问最高5.5TB的内存容量。三星在开发过程中与全球半导体设计公司Marvell及AI基础设施公司Liquid AI展开合作。

在性能层面,Pangea v2的数据传输能力较传统RDMA方案提升10.2倍,瓶颈改善幅度高达96%。

鉴于CXL标准目前已迭代至3.2版本,三星表示计划于2026年内发布基于最新规范的"Pangea v3"。

三大存储厂商全面入局,竞争格局加速成形

SK海力士同样加速推进CXL研发。

据《韩国经济》报道,该公司2022年推出首款CXL DRAM,2023年跟进推出兼容CXL 2.0的产品,其CMM-DDR5 96GB内存方案已于2025年完成客户认证。SK海力士DRAM营销负责人Park Joon-deok表示,公司将以支持CXL 3.0的第二代产品延续技术领先地位。

美光科技于2024年发布自有CXL内存模块,正式入场。三家主要存储厂商相继完成布局,CXL赛道的竞争格局初步成形。

谷歌、英伟达验证需求,AI内存效率成核心驱动

CXL受到市场关注的核心逻辑,在于它能有效解决AI服务器中内存利用率低下的痼疾。

在现有架构下,每颗GPU和CPU均依赖专属内存,正常工况下内存利用率仅为20%至30%。CXL允许多个GPU和CPU动态共享统一内存池,从而大幅提升资源使用效率。

据The Information援引谷歌两名员工信息,谷歌已率先将CXL付诸生产部署,并正在评估如何将外部内存池更深度整合进自身系统,以加快处理器访问外部内存的速度。

英伟达Vera CPU则将支持CXL 3.1标准,其大规模入市结果将是衡量CXL能否从少数公司的实验项目演进为行业可靠方案的重要参考。

南韩CXL初创公司Xcena的CEO Jin Kim表示:"AI基础设施需要大量内存,内存价格持续攀升,这迫使我们的目标客户必须提高内存利用效率,目前还没有其他方案能够取代CXL来改善内存效率。"

生态协同壁垒高企,普及时间表仍存不确定性

CXL的大规模落地面临根本性的生态挑战。

伯恩斯坦研究(Bernstein Research)半导体分析师Mark Li指出:"要使CXL正常工作,你需要CPU、GPU、内存、软件全部兼容。能够同时掌控这些产品并推动协同变革的公司极少,英伟达是其中之一,谷歌是另一个。"

从历史记录来看,AMD于2022年、英特尔于2023年先后推出支持CXL的服务器芯片,但两款产品的商业化落地均十分有限。即便谷歌已开始在生产环境中部署CXL,行业工程师普遍认为现有CXL技术尚未完全满足大型云服务商的所有需求。

CXL Consortium每次确定新版本规范后,芯片设计商需耗费一至两年重新设计处理器,元器件厂商随后构建兼容控制器与交换设备,存储厂商改造内存模块,服务器制造商再进行数月的兼容性测试——这一漫长的产业链协同,是CXL走向普及所必须跨越的现实门槛。英伟达Vera CPU今年的落地情况,将为市场提供迄今最具参考价值的答案。

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