隨著數(shù)據(jù)中心和人工智能應(yīng)用成為中心舞臺(tái)，過去幾年見證了各種高帶寬互連技術(shù)的出現(xiàn)。計(jì)算高速鏈路 （CXL） 是一種有抱負(fù)的新型互連技術(shù)，適用于高帶寬設(shè)備，例如帶內(nèi)存的加速器、高密度計(jì)算卡和由 GPU 組成的加速器。Synopsys 開發(fā)了一個(gè)全面的 CXL 驗(yàn)證子系統(tǒng)，計(jì)劃發(fā)布其第一個(gè) CXL 應(yīng)用程序的早期采用者已經(jīng)使用該系統(tǒng)。CXL 驗(yàn)證子系統(tǒng)利用業(yè)界流行的 Synopsys PCI Express 驗(yàn)證 IP。

CXL 是一種在主機(jī)（通常是 CPU）和設(shè)備（通常是附加了內(nèi)存的加速器）之間實(shí)現(xiàn)高帶寬、低延遲鏈接的技術(shù)。CXL 堆棧專為低延遲而設(shè)計(jì)，使用 PCIe 電氣和附加卡的標(biāo)準(zhǔn) PCIe 外形規(guī)格。CXL 使用靈活的處理器端口，可以自動(dòng)協(xié)商到標(biāo)準(zhǔn) PCIe 事務(wù)協(xié)議或備用 CXL 事務(wù)協(xié)議。

CXL 規(guī)范建立在完善的 PCIe 基礎(chǔ)架構(gòu)之上，并利用其基于層的架構(gòu)，每一層都有一個(gè)目標(biāo)角色。

圖 1：CXL 分層體系結(jié)構(gòu)和驗(yàn)證要求

CXL 事務(wù)層

CXL 事務(wù)層分為 PCIe/CXL.io 事務(wù)層和 CXL.cache+CXL.mem 事務(wù)層。CXL.cache+CXL.mem 事務(wù)層支持生成請(qǐng)求、響應(yīng)和數(shù)據(jù)的功能。

CXL 鏈路層

CXL 鏈路層分為 PCIe/CXL.io 鏈路層和 CXL.cache+CXL.mem 鏈路層。鏈路層是事務(wù)層和物理層之間的中間層。它有助于維護(hù)整個(gè)鏈路上的事務(wù)的可靠性。

CXL ARB/MUX

CXL ARB/MUX 提供 CXL.io 和 CXL.cache+CXL.mem 流量的仲裁和多路復(fù)用，朝向物理層。

CXL 物理層

物理層由邏輯子塊和電氣子塊組成。邏輯子塊最初在 PCIe 模式下運(yùn)行，并根據(jù)備用協(xié)議協(xié)商切換到 CXL 模式。電氣子塊始終遵循 PCIe 規(guī)范。

對(duì)于 CXL 流量，數(shù)據(jù)速率與 PCIe 規(guī)范定義的速率一致。在 CXL 模式下，支持 8 GT/s、16 GT/s 或 32 GT/s 的數(shù)據(jù)速率。在 CXL 模式下，支持 x16、x8、x4、x2 的鏈接寬度。x1 的鏈路寬度也支持降級(jí)模式。

數(shù)據(jù)的爆炸式增長以及AI和加密的快速創(chuàng)新催生了GPU加速器，需要與處理器建立高性能連接。雖然存在其他互連協(xié)議，但 CXL 在提供 CPU/設(shè)備內(nèi)存一致性、降低設(shè)備復(fù)雜性以及捆綁在單一技術(shù)中的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)物理和電氣接口方面是獨(dú)一無二的，可實(shí)現(xiàn)最佳的即插即用體驗(yàn)。

審核編輯：郭婷