你了解CXL技术吗？CXL技术和其它技术有何不同？

CXL技术的应用场景非常广泛，其中包括数据中心、人工智能和处理器互联等领域。为增进大家对CXL技术的认识，本文将对CXL技术以及CXL技术和其它技术的区别予以介绍。如果你对CXL技术具有兴趣，不妨和小编一起来继续往下阅读哦。

一、CXL技术

CXL 是一种在主机（通常是 CPU）和设备（通常是附加了内存的加速器）之间实现高带宽、低延迟链接的技术。CXL 堆栈专为低延迟而设计，使用 PCIe 电气和附加卡的标准 PCIe 外形规格。CXL 使用灵活的处理器端口，可以自动协商到标准 PCIe 事务协议或备用 CXL 事务协议。

CXL 规范建立在完善的 PCIe 基础架构之上，并利用其基于层的架构，每一层都有一个目标角色。

1、CXL 事务层

CXL 事务层分为 PCIe/CXL.io 事务层和 CXL.cache+CXL.mem 事务层。CXL.cache+CXL.mem 事务层支持生成请求、响应和数据的功能。

2、CXL 链路层

CXL 链路层分为 PCIe/CXL.io 链路层和 CXL.cache+CXL.mem 链路层。链路层是事务层和物理层之间的中间层。它有助于维护整个链路上的事务的可靠性。

3、CXL ARB/MUX

CXL ARB/MUX 提供 CXL.io 和 CXL.cache+CXL.mem 流量的仲裁和多路复用，朝向物理层。

4、CXL 物理层

物理层由逻辑子块和电气子块组成。逻辑子块最初在 PCIe 模式下运行，并根据备用协议协商切换到 CXL 模式。电气子块始终遵循 PCIe 规范。

对于 CXL 流量，数据速率与 PCIe 规范定义的速率一致。在 CXL 模式下，支持 8 GT/s、16 GT/s 或 32 GT/s 的数据速率。在 CXL 模式下，支持 x16、x8、x4、x2 的链接宽度。x1 的链路宽度也支持降级模式。

数据的爆炸式增长以及AI和加密的快速创新催生了GPU加速器，需要与处理器建立高性能连接。虽然存在其他互连协议，但 CXL 在提供 CPU/设备内存一致性、降低设备复杂性以及捆绑在单一技术中的行业标准物理和电气接口方面是独一无二的，可实现最佳的即插即用体验。

二、CXL技术与其他技术的对比

与PCIe、NVMe等技术的对比：

带宽：CXL的带宽比PCIe高得多，CXL 2.0标准最高可以达到32 GT/s，而PCIe 5.0的带宽只能达到16 GT/s。相比之下，NVMe是一种协议而非互连技术，其带宽取决于所使用的互连技术。

延迟：CXL和PCIe都具有低延迟的特点，但CXL在延迟方面稍微优于PCIe。NVMe协议在延迟方面表现良好。

功能：CXL支持内存扩展、缓存一致性和设备直接内存访问等功能，这些功能不是PCIe或NVMe所具备的。

应用场景：PCIe主要用于连接外部设备，如GPU、网卡和存储设备。NVMe主要用于连接固态硬盘。而CXL则更加灵活，可用于连接处理器、存储设备、网络适配器和其他外围设备，适用范围更广。

兼容性：由于CXL是相对较新的技术，许多旧设备可能无法与其兼容。PCIe则已经成为了一种通用的连接标准，并且得到广泛应用。

成本：目前来看，CXL硬件和设备的成本相对较高，而PCIe则更加普及和经济实惠。

CXL和CCIX都是用于连接不同芯片之间的高速互联标准，但它们在一些方面存在差异。以下是CXL与CCIX的主要对比：

性能：CXL标准提供了更高的带宽和更低的延迟，使其在高性能计算、机器学习、人工智能等领域中具有优势。而CCIX标准则专注于低功耗和高可靠性，适用于物联网、移动设备等场景。

兼容性：CXL标准基于PCI Express协议，因此与现有的PCIe接口兼容。而CCIX标准则需要使用新的物理层和控制层，在一定程度上限制了其兼容性。

应用场景：CXL标准适用于需要高性能和更强的内存扩展的场景，例如大型服务器集群和超级计算机。而CCIX标准则适用于需要低功耗和高可靠性的场景，例如数据中心、物联网、移动设备等。

支持的架构：CXL支持x86、Power和ARM等多种处理器架构。而CCIX则专注于ARM和Power架构，对于x86架构的支持有限。

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