我们正在从SAN时代进入CXL主导的大内存时代-DOIT

MemVerge首席执行官兼联合创始人范承工曾提到，动态组合服务器并获取10TB以上内存池容量的能力将推动更多应用在内存中运行，避免外部存储IO流读写。存储级内存将成为主要的热数据存储层，NAND和HDD分别用于温数据，而磁带用于冷数据。

现在CXL市场经历了一年的发展，范承工指出，这是业内近十年来一次重大的架构变革，可能会带来一个跨多服务器共享内存结构的新市场。

CXL基于 PCIe 5.0标准，是PCIe总线在服务器机箱外的延展协议。2019年3月，CXL 1.0正式发布，旨在让服务器CPU能通过缓存一致性协议访问加速器设备上的共享内存。

MemVerge软件将DRAM和Optane DIMM持久内存组合到一个集群存储池中，供服务器应用使用，无需更改代码。换句话说，这款软件已经结合了快速和慢速内存。

MemVerge大内存架构

英特尔的Sapphire Rapids芯片和AMD Genoa支持CXL v1.1，规定如何执行主机处理器和连接的CXL设备之间的互操作性测试。CXL v2.0则增加了支持CXL切换功能，这样多个CXL 2.0连接的主机处理器就能使用分布式共享内存和持久（存储级）内存了。

一台CXL 2.0主机会有自己直连的DRAM，并且能通过CXL 2.0链路访问外部DRAM。外部 DRAM访问会比本地DRAM访问慢几纳秒，需要系统软件（即MemVerge的系统软件）弥补这一差距。范承工认为CXL 2.0的交换机和外部存储设备最早可能在2024年出现。

三星CXL内存扩展盒子

MemVerge正在和组合系统供应商Liqid合作，让MemVerge创建的DRAM和Optane内存池能通过当今的PCIe 3和4总线能全部或部分动态分配给服务器。CXL 2.0应该引入外部内存池及其对服务器的动态可用性。

范承工表示有了CXL，内存动态组合可以和云服务模型高度协同。因此，云服务提供商会成为这项技术的首批采用者之一。

Blocks & Files认为，包括公有云供应商在内的所有超大规模企业都会依赖CXL连接内存池。而且他们没有可用于提供外部池化内存资源的现有技术，因此要么自己建，要么得寻找合适的供应商。

MemVerge将推动由CXL交换机、扩展器、存储卡和设备供应商组成的CXL 2.0生态系统的兴起。 MemVerge的软件能在公有云上运行。有一家生物技术研究公司SeekGene已经通过在阿里云i4p计算实例运行上使用MemVerge Memory Machine，从而显著减少了处理时间和成本。

阿里云是第一家面向用户提供Optane实例支持的云服务提供商，和MemVerge的联合服务就是在此之上，允许封装应用，并使用MemVerge的快照技术实现回卷恢复。

MemVerge会以开源形式提供基础版大内存软件来扩大应用范围，并提供付费扩展功能，比如快照和检查点服务。

外部内存池示例

想象一下，今天有20台机架服务器，每台服务器都有2TB内存，就是20个2TB内存块，40TB容量，所有应用使用的内存限量2TB。MemVerge的软件可以把任意一台服务器的内存地址空间扩大到3TB左右，不过每台服务器的DRAM插槽数量有限，一旦用完无法再使用。CXL 2.0消除了这个限制。

现在，重新来看，20台机架服务器，如果每台服务器都有512GB内存，这个机架还装了一个连接CXL 2.0的内存扩展机箱，有30TB DRAM。我们仍然有同样40TB的DRAM容量，但分布不同，有 20*512GB的块容量，每个服务器除了分到一个块，还有一个30TB共享内存池。

内存中的应用能消耗高达30.5TB的DRAM，是以前的10倍，从根本上增加其处理工作数据集并减少了存储IO流。我们可以有三个内存应用，每个应用占用30TB内存池中的10TB。这类应用执行速度将显著提高。同时也提高了应用可使用内存的上限。不仅服务器可以用，GPU也可以使用更具可扩展性的内存层。

MemVerge内存存储分层理念

新创建的DRAM必须是持久内存，因为把30TB的数据写入NAND需要相当长的时间，可以使用Optane或类似的存储级内存，例如ReRAM。然后把最活跃的数据存储在存储级内存设备里，温数据优先放到NAND，然后按时间再放到磁盘，磁带上。

这种CXL连接的SCM可以是相同或不同的机箱进行动态组合。可以设想使用这种外部DRAM和Optane系统的超大规模供应商服务能更快，并能以更高的利用率支持更多的用户。

与此应用设计也可能会发生变化。应用的一般逻辑是使用尽可能多的内存，没有内存时才会使用存储空间，对其它数据密集型应用也是以相同方式进行，包括数据库，因此内存数据库也是大势所趋。

而对于许多ISP，让基础设施能提供更多内存也会影响他们的应用设计——未来将以内存为中心，反过来又减少了他们对存储的依赖。

CXL 2.0、超大规模企业和公有云

公有云供应商能设置具有更高内存容量和SCM容量的额外计算实例类型。他们的客户数量和规模将让自身相比普通企业更有效地分摊购买DRAM和SCM的成本，并从服务器中获得更多的利用率。

范承工认为，目前的块存储设备供应商可能会开始生产外部存储器和SCM设备，B&F认为服务器制造商也可能会开始生产。毕竟，他们已经在当前的服务器盒子里提供了DRAM和SCM。融合基础设施系统可以开始添加CXL内存架和软件。

我们正在进入一个大内存时代，CXL 2.0 的影响会和35年前光纤通道的影响一样深远。在SAN 时代，存储可以独立管理和扩展来进行计算。现在内存也是如此。我们正在从SAN时代进入大内存时代！

原文来自：https://blocksandfiles.com/2022/06/20/cxl-led-big-memory/

我们正在从SAN时代进入CXL主导的大内存时代