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[映像]次世代AIのための新たなデータのパスウェイ、サムスンのCXLベースメモリーで拡張された可能性

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AIの時代。 もはや遠い未来ではない。 新型コロナウイルスのパンデミックによってデジタルトランスフォーメーションが加速し、AIの需要増と発展にも拍車がかかった。 すでに自動車や金融、ヘルスケア、教育などの主要産業にAIを組み合わせ、自動運転やチャットボットなどのサービスを提供し、画像処理・音声認識・自然言語処理など領域拡大が急速に行われている。 1. 「Next DRAM」のAI時代をリードする次世代メモリーソリューション 問題は、データ量と処理量が急増したことで、既存のコンピューティング性能が限界に直面したという点。 実際、AIの処理データ量は1年で約10倍に急増している傾向にある1。 しかし、既存のサーバシステムにおいて各CPUに差し込むことができるDRAMモジュールは16個(最大8TB)で、AIや機械学習などの大量データを処理するには力不足である。 そのため、今後のAI時代には高速インターフェースの採用と容量拡張が容易なメモリー開発が注目されており、その中でもCXLベースのDRAMモジュールが次世代メモリーソリューションとして脚光を浴びている。


2. CXL、メモリー容量の限界とサーバの柔軟性を「拡張」インターフェース では、CXL基盤のメモリーはなぜ、このような限界を克服する次世代メモリーとして脚光を浴びているのか? それは、「拡張性」のためである。 CXLは、コンピューティングシステムで中央処理装置(CPU)やメモリー、グラフィック処理装置(GPU)およびストレージデバイスなどをより効率的に活用するための新しいインターフェースである。 従来は、CPUを中心にメモリーやストレージデバイスなどの各デバイスにそれぞれのインターフェースが存在し、各デバイス間の通信は複数のインターフェースを通過しなければならず、その過程で遅延問題などが発生していた。 特にAIや機械学習などで処理データ量が爆発的に増加し、このような遅延問題はさらに深刻化している。 CXLは、PCIe 5.0に採用される次世代インターフェースの一環として、既存の複数のインターフェースを1つに統合し、各デバイスを直接接続してメモリーを共有させることがこのコア技術であり、これまで制限されていたデータのパスウェイ(pathway)を迅速かつ効率的に新たな道に拡張したという点で、次世代メモリーソリューションのためのインターフェースとして注目されている。 サムスン電子はこのような流れに合わせて昨年5月、「CXLメモリーエキスパンダー」を業界で初めて発売し、CXLメモリーソリューションの広報活動を本格的にスタートしました。

■画期的な容量拡張 外装型ストレージ装置であるSSD(Solid State Drive)と類似した「CXLメモリーエキスパンダー」は、実際も同じようにDRAMの差し込み部分に装着すると、DRAM容量を拡張できる。 すなわち、既存のサーバ構造を完全に変更したり交換することなく、インターフェースを改善するだけでシステム内のDRAM容量を増やすことができる柔軟なメモリー構成が可能である。 ■効率的なデータ処理 また、何よりも効率的なデータ処理が可能である。 高帯域幅を大幅に拡張することで異なる機種間でのメモリー共有が可能となるため、効果的にリソースを活用できるからである。 すなわち、共通のメモリー領域を共有することで、アクセラレータのメモリーをメインメモリーのように使用することができ、独自のメモリーを持たないデバイスは、メインメモリーに書き込むことができる。 ■システムの処理速度の有効化 さらに、データ量および処理量の増加に伴う深刻な遅延現象を最小限に抑えることができる。 アクセラレータとCPUを併用してシステムの処理速度を有効化することで、データの処理速度がはるかにスムーズで速くなる。

3. Expanding Memory, Expanding Possibilities しかし、CXLインターフェースは、まだ新たな概念である。 2019年3月、Intelが初めて提案した接続技術でまだ初期段階ではあるが、CXLは今後の第4次産業を加速化する主役として評価されている。 急速に迫るAI時代に向けて、サムスン電子はCXLメモリーハードウェアだけでなく、ソフトウェアソリューションである「SMDK(Scalable Memory Development Kit)」を次々と発売してCXLエコシステムの拡大をサポートし、進化するデータ処理環境に適した次世代メモリー分野において今後も業界をリードし続ける予定だ。 映像で伝える「Expanding Memory, Expanding Possibilities」というメッセージのように、次世代メモリーソリューションであるCXLを通して未来技術と私たちの暮らしをつなぐ多くの可能性が期待される。
1 Source: OpenAI(2019)
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