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技术博客

[视频] 三星 CXL 内存为新一代 AI 提供全新数据路径,开拓无限可能

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AI 时代, 不再是遥远的未来。
新冠肺炎疫情不仅加速了数字化转型,也推动了市场对 AI 的需求以及 AI 自身的发展。 AI 已经广泛应用于汽车、金融、医疗保健、教育等核心产业,推出了自动驾驶汽车、聊天机器人等服务,而且正在向图像处理、语音识别、自然语言处理等领域迅速扩展。
1. AI 时代的新一代内存解决方案 “Next DRAM”
随着数据处理量急剧增加,现有算力已达到极限,这是当前面临的挑战。 而现实是,AI 数据处理量仍在以每年 10 倍左右的速度不断增加1 。 但在现有的服务器系统中,每个 中央处理器(CPU) 最多只能插入 16 个 动态随机存储器(DRAM) 模块,最大容量只有 8 TB,不足以处理 AI 和机器学习的海量数据。 因此,随着 AI 时代的到来,采用高速接口开发可扩展内存已成为热门话题,其中,采用基于 CXL 的 DRAM 模块,更是备受关注的新一代内存解决方案。

[插入视频] 通俗易懂地讲解 CXL 内存扩展器克服现有算力极限的原理及其自身优势的视频
2. “扩展”内存容量极限和服务器灵活性的接口 CXL
那么作为能够克服容量极限的新一代内存,CXL 内存为什么会备受关注呢? 答案是“扩展性”。 CXL 是一种新型接口,可在计算系统中更有效地利用中央处理器 (CPU)、内存、图形处理器 (GPU) 和存储器等。 此前,内存和存储器等各个装置均以 CPU 为核心,分别使用独立的接口,因此,各装置之间进行通信时,需要通过多个接口,而这就会导致延迟问题。 特别是当 AI、机器学习等数据处理量大幅度增加时,这种延迟问题就会更加严重。
作为应用于 高速串行计算机扩展总线标准(PCIe)5.0 的新一代接口的一个环节,CXL 将原有的各个接口整合为一体,直接连接各装置,共享内存,将此前有局限性的数据处理路径 (pathway) 快速高效地扩展成了一条新的路径。作为新一代内存解决方案的接口,CXL因得益于这一技术优势而备受关注。 三星半导体顺势而为,于去年 5 月在业界率先推出了“CXL 内存扩展器”,正式开始推广 CXL 内存解决方案。
■ 突破性的容量扩展技术
“CXL 内存扩展器”类似于外部存储装置固态硬盘 (SSD, Solid State Drive),其原理实际上就是通过安装在插入 DRAM 的位置上来扩展 DRAM 容量。 也就是说,无需改变或更换现有的服务器结构,只要改变接口,就可以构建灵活的内存,增加系统的 DRAM 容量。
■ 高效的数据处理 此外,CXL 内存扩展器还可以实现高效的数据处理。 这是因为将带宽大幅扩展之后,不同装置之间可以共享内存,从而更加有效地利用资源。 也就是说,通过共享公用内存空间,加速器的内存可以当作主内存使用,自身没有内存的装置可以调用和写入主内存。
■ 提升系统运算速度
随着数据处理量的增加,造成的延迟愈发严重,但 CXL 内存扩展器能最大程度地缩短延迟。 它可以同时运用加速器和 CPU,提升系统的运算速度,从而加快数据的处理速度。
3. 扩展内存带来无限可能 但是,CXL 接口技术目前仍然还是比较新的概念。目前该技术还处于发展初期,但人们普遍认为,CXL 将在即将到来的工业 4.0 浪潮中扮演重要角色。 随着 AI 时代加速到来,三星电子不仅推出了 CXL 内存硬件,还推出了软件解决方案——可扩展内存开发工具包(SMDK),进一步丰富了 CXL 生态系统;三星半导体还将继续致力于新一代内存的开发,以满足不断变化的数据处理要求。
正如视频中所传达的信息“扩展内存带来更多可能”,使用新一代 CXL 内存解决方案,可以更好地将未来的技术应用到我们的生活中,从而带来更多可能。
三星电子株式会社简介
三星电子以变革性的想法和技术激发世界,创造未来。该公司正在重新定义电视、智能手机、可穿戴设备、平板电脑、数码电器、网络系统和内存、系统 LSI、晶圆代工和 LED 解决方案。有关最新资讯,请登录三星电子新闻中心 http://news.samsung.com. ※本广告中的产品图片以及型号、数据、功能、性能、规格参数、特点和其他产品信息(包括但不限于产品的优势、组件、性能、可用性和能力)等仅供参考,三星有可能对上述内容进行改进,且均无需通知或不受约束即可变更,具体信息请参照产品实物、产品说明书。除非经特殊说明,本广告中所涉及的数据均为三星内部测试结果,本广告中涉及的对比均为与三星产品相比较。

1 来源: OpenAI(2019)
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