CXL: آیا این پاسخی به مشکلات عملکرد مرکز داده است؟ | دانش مرکز داده

بدون شک مراکز داده – امکاناتی که زیرساخت فناوری اطلاعات را برای ذخیره و مدیریت داده‌های مرتبط با محصولات و خدمات یک سازمان در خود جای می‌دهد – برای موج تحول دیجیتالی که در حال حاضر سراسر شرکت‌ها را فرا گرفته است، حیاتی هستند. مراکز داده در گذشته عمدتاً در محل بودند و در یک مکان فیزیکی قرار داشتند. با این حال، امروزه بسیاری از سازمان‌ها به سمت فضای ابری روی می‌آورند و گارتنر تخمین می‌زند که 80 درصد شرکت‌ها مراکز داده سنتی خود را تعطیل کنند تا سال 2025

با این وجود، این شرکت تحقیقاتی همچنین اذعان می‌کند که «همه چیز به سمت ابر حرکت نمی‌کند» و برخی از سازمان‌ها ترجیح می‌دهند از ترکیبی از مراکز داده سنتی و مدرن‌تر استفاده کنند. مراکز داده فوق مقیاس توسط ارائه دهندگان خدمات ابری محبوب مانند Google Cloud Platform، Amazon Web Services، IBM Cloud، Microsoft Azure و Oracle Cloud Infrastructure اجرا می شود.

مربوط: نگاهی به Data Center World 2023: 3 نگرانی که برجسته شد

اما چه در محل و چه در فضای ابری، مراکز داده امروزی مملو از چالش‌هایی هستند – از جمله هزینه‌های مدیریتی بالا، تأخیر بالا، انتشار کربن که تأثیرات زیست‌محیطی بزرگی دارند و مسائل مربوط به سرعت و تخصیص حافظه.

مربوط: برگه تقلب مخفف مرکز داده

آیا CXL می تواند پاسخی به چالش هایی باشد که با استقرار در مقیاس بزرگ در مراکز داده پیش می آید؟ Ronen Hyatt، بنیانگذار و مدیر عامل در UnifabriX – شرکت مستقر در اسرائیل که ادعا می کند “اپراتورهای مرکز داده را قادر می سازد تا عملکرد، تراکم و مقیاس زیرساخت خود را به طور کامل باز کنند” – معتقد است. هایت که یکی از بنیانگذاران اینتل بود واحد پردازش زیرساخت (IPU)، که اکنون در مراکز داده گوگل در حال گسترش است، گفت DataCenterKnowledge که کل بازار مرکز داده معتقد است که نقطه دردناک اصلی اپراتورهای مرکز داده امروزه حول حافظه متمرکز است: هزینه حافظه، کمبود حافظه، چالش های پهنای باند، رشته حافظه و موارد دیگر.

او گفت: «وقتی امروز به هزینه، تأخیر، سرعت، عملکرد و چالش‌های محیطی مرتبط با مراکز داده نگاهی انتقادی داشته باشید، متوجه خواهید شد که حافظه واقعاً در قلب این مشکلات قرار دارد.

Hyatt خاطرنشان کرد که برای این منظور، UnifabriX راه حل “گره حافظه هوشمند” خود را با CXL توسعه داده است تا به این چالش ها رسیدگی کند. اما CXL دقیقا چیست و چگونه کار می کند؟

CXL چیست؟

پیوند سریع محاسبه (CXL)

پیوند سریع محاسبه (CXL) یک استاندارد اتصال باز برای امکان دسترسی کارآمد و منسجم به حافظه بین یک میزبان، مانند یک پردازنده، و یک دستگاه، مانند یک شتاب دهنده سخت افزاری یا کارت رابط شبکه هوشمند (NIC) است. هدف استاندارد CXL مقابله با آنچه به عنوان “گلوگاه فون نیومن” شناخته می شود، است که در آن سرعت محاسبه محدود به سرعتی است که یک CPU می تواند دستورالعمل ها و داده ها را از حافظه ذخیره سازی بازیابی کند.

CXL این مشکل را به روش های مختلفی حل می کند. این یک رویکرد جدید برای دسترسی به حافظه و نحوه اشتراک داده ها بین چندین گره محاسباتی دارد. این به تفکیک حافظه و شتاب دهنده ها کمک می کند و به مراکز داده امکان می دهد کاملاً نرم افزاری تعریف شوند. آرون لوئیس، تحلیلگر در این باره گفت: فناوری CXL می تواند به طور قابل توجهی بر معماری سرورهای آینده تأثیر بگذارد. تمرینات تحقیقاتی Cloud و Data Center Omdia. به طور خاص، می تواند هزینه حافظه در سرورها را کاهش دهد، در حالی که نیازهای ظرفیت و پهنای باند را برآورده می کند.

لوئیس همچنین اشاره کرد که بخش قابل توجهی از ناحیه مادربرد برای حافظه استفاده می شود. با جداسازی حافظه CXL، منابع حافظه را می توان مانند درایوهای ذخیره سازی یا PCIe کارت ها به صورت فیزیکی این امر می‌تواند طراحی‌های سرور را محاسباتی‌تر کند و عمدتاً توسط عوامل حرارتی محدود شود، نه کمبود املاک و مستغلات مادربرد.

وعده های CXL

از آنجایی که CXL ایجاد حوضچه‌های حافظه و تفکیک آن استخرها از پردازنده را امکان‌پذیر می‌کند، به برنامه‌هایی اجازه می‌دهد که معمولاً به محدودیت‌های حافظه محدود می‌شوند – مانند پایگاه داده درون حافظه مت برایسون، تحلیلگر و معاون ارشد Wedbush Securities، گفت: – برای اضافه کردن یک تکه بزرگ از حافظه، بدون نیاز به اضافه کردن پردازنده های اضافی. DataCenterKnowledge. وی گفت: علاوه بر این، با داشتن یک مخزن حافظه مشترک، به جای مخازن حافظه محلی بزرگتر، “سازمان ها به طور بالقوه می توانند حافظه را مطابق با نیازهای معمول برنامه های کاربردی معمولی تخصیص دهند، در حالی که در صورت نیاز به افزایش حافظه، از دسترسی به استخر استفاده می کنند و در نتیجه نرخ بهره برداری را افزایش می دهند.” .

Hyatt معتقد است که حافظه نه تنها سهم اول در هزینه اجرای زیرساخت مرکز داده است، بلکه بیشترین سهم را در قدرت مورد استفاده آن نیز دارد. او گفت: “اگر مصرف برق سرور را مصرف کنید و خرابی انجام دهید، در بسیاری از موارد – حتی در سرورهای معمولی در یک مرکز داده – متوجه خواهید شد که حافظه داخل سرور انرژی بیشتری نسبت به CPU مصرف می کند.”

یکی دیگر از وعده های CXL این است رد پای کربن کاهش مراکز داده در سراسر جهان – قولی که Hyatt ادعا می کند راه حل گره حافظه هوشمند مبتنی بر CXL UnifabriX در حال حاضر به واقعیت تبدیل شده است.

برایسون گفت که راه حل UnifabriX در حال حاضر استخرهای حافظه مشترک را فعال می کند، که هنوز در مورد همه راه حل ها صادق نیست. این به این دلیل است که به گفته برایسون، یک راه‌حل CXL در سطح کامل را ارائه می‌کند، برخلاف تنها یک بخش از آنچه برای پیاده‌سازی CXL، که متمایزکننده اصلی راه‌حل آن است، مخالف است. او توضیح داد: «از آنجایی که آن‌ها همه چیز را در رک دارند، بهتر می‌توانند برخی از چالش‌های سازگاری را در پیاده‌سازی راه‌حل‌های جدید در مقابل رقبای خاصی که ممکن است به عنوان مثال یک رابط شبکه CXL ارائه دهند، برطرف کنند.

آینده CXL

در حالی که Hyatt موافق است که CXL نوع جدیدی از فناوری است و به مدتی نیاز دارد تا به طور کامل در بازار مورد استفاده قرار گیرد، او گفت که در آینده نزدیک به یک عنصر اصلی تبدیل خواهد شد، زیرا فرصتی را برای معماری های جدید ایجاد می کند. او گفت که برخی از بخش‌های بازار سریع‌تر از این فناوری جدید استفاده می‌کنند – و پیروانی نیز خواهند داشت.

برایسون گفت: “من فکر می کنم که مطمئناً حداقل یک استاندارد برای اتصال حافظه می شود و استخرهای مشترک حافظه به یک هنجار تبدیل می شود – حداقل در محیط های ابر مقیاس / ابر. این فقط یک مسئله زمان است.” با این حال، به طور بالقوه، شما می توانید ببینید که CXL به استاندارد عمومی برای اتصال قطعات در رک تبدیل می شود (به عنوان مثال، اتصال پردازنده ها و همچنین DRAM، NAND، و غیره.).”