2025年第二季度，全球存儲市場迎來大轉(zhuǎn)折：DRAM漲幅達兩位數(shù)，NAND Flash亦“漲聲”不斷，HBM（高帶寬內(nèi)存）更是連續(xù)多年因AI服務器需求激增而供不應求。市場旺盛的背后，是AI在高歌猛進，其牽動各大廠商投入到一場場“軍備競賽”中。在此背景下，一項名為CXL（Compute Express Link）的互連技術(shù)正從幕后走向臺前，被存儲巨頭視為下一個戰(zhàn)略高地，并在連續(xù)數(shù)年的沖鋒中局勢逐漸明朗化——市場調(diào)研機構(gòu)Yole Group預測，到2028年，全球CXL市場預計將達150億美元，雖然目前只有不到10%的CPU與CXL標準兼容，但預計到2027年全球所有CPU都將兼容CXL接口。
刺刀上鞘、子彈上膛，“CXL戰(zhàn)爭”已進入轉(zhuǎn)折時刻。
CXL雄心勃勃：連吞兩聯(lián)盟、3代6版本
巨頭們在2016年組建Gen-Z 聯(lián)盟時，因始終未能得到在服務器市場擁有“霸主地位”的英特爾的積極響應，而埋下了隱患。2019年3月，英特爾攜手阿里巴巴、思科、戴爾EMC、Facebook、Google、HPE、華為以及微軟成立CXL聯(lián)盟，旨在共同發(fā)展CXL開放互連技術(shù)并制定相應規(guī)范。
隨后，AMD、ARM、三星等企業(yè)相繼加入CXL聯(lián)盟。短短數(shù)年間，聯(lián)盟發(fā)展出超200位成員，幾乎覆蓋業(yè)界主要的CPU、GPU、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商，取得了優(yōu)勢地位。2021年，CXL聯(lián)盟宣布合并Gen-Z，獲得后者所有技術(shù)規(guī)格和資產(chǎn)，雙方過去數(shù)年在相關(guān)接口協(xié)議上的進展都將在CXL聯(lián)盟的旗幟下繼續(xù)前進；次年，CXL聯(lián)盟再度吞并OpenCAPI聯(lián)盟，崛起勢頭越發(fā)強勁。
截至2023年11月，有著清晰發(fā)展路線圖的CXL先后發(fā)展出3代5個版本的標準，包括CXL1.0/1.1版、2.0版、3.0版/3.1版，且更迭速度愈來愈快。2024年12月，CXL聯(lián)盟正式發(fā)布3.2標準，進一步規(guī)范優(yōu)化CXL內(nèi)存設(shè)備的監(jiān)控和管理，增強了CXL內(nèi)存設(shè)備在操作系統(tǒng)和應用程序方面的功能，并通過可信安全協(xié)議TSP擴展了安全性。
那么，讓巨頭掰起手腕的CXL到底是一項怎樣的技術(shù)？通俗地講，CXL是處理器和加速器、內(nèi)存緩沖區(qū)和智能設(shè)備等設(shè)備之間開放的、業(yè)界支持的互連技術(shù)。CXL開放互連技術(shù)建立在完善的PCIe基礎(chǔ)架構(gòu)之上，可保持CPU內(nèi)存空間與附屬設(shè)備上內(nèi)存之間的內(nèi)存一致性，實現(xiàn)資源共享，從而提升性能、減少軟件堆棧復雜性并降低整體系統(tǒng)成本，可實現(xiàn)高速、低延遲通信，同時將內(nèi)存容量和帶寬擴展至遠超當今的水平。
上述技術(shù)優(yōu)勢不僅吸引CPU、GPU廠商，更對存儲巨頭極具誘惑。但彼時，圍繞HBM的“戰(zhàn)爭”已全面打響，各家都在全力推出下一代HBM，以奪取算力時代的統(tǒng)治力。2021年2月，三星推出HBM-PIM，被認為是業(yè)界首款內(nèi)嵌AI芯片的HBM。
但從后來發(fā)展看，三星還在做另一手準備——僅3個月后就推出首款支持CXL的內(nèi)存模塊，正式進入內(nèi)存互聯(lián)新時代。三星指出，這是一款基于DRAM的內(nèi)存解決方案，在CXL接口上運行，將在數(shù)據(jù)密集型應用（包括數(shù)據(jù)中心的人工智能和機器學習以及云環(huán)境）服務方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
如此速度，使得三星在一開始就跑在了CXL前列。
CXL聯(lián)盟中的三星：跑步進場、搶占先機
作為CXL聯(lián)盟董事會的成員之一，正加速推進第六代HBM產(chǎn)品的三星，始終專注于繼HBM之后的下一代存儲器技術(shù)CXL，布局不僅早而且全，且在硬件、軟件、生態(tài)標準化等層面協(xié)同推進，進入提速階段。
事實上，自2021年5月推出業(yè)界首個帶有現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）控制器的CXL DRAM模塊以來，三星一直與合作伙伴密切聯(lián)系，以開發(fā)前沿的CXL設(shè)備。僅1年后，三星再次推出全球首款512GB CXL DRAM模塊，相比上一代，其內(nèi)存容量提升4倍，系統(tǒng)延遲降低20%。
不止硬件走在前列，三星還發(fā)布首個專為CXL內(nèi)存平臺設(shè)計的開源軟件工具包——SMDK，極大降低CXL應用門檻。該工具包最顯著的優(yōu)勢是，系統(tǒng)開發(fā)人員可輕松將CXL內(nèi)存納入先進的IT系統(tǒng)，而不必修改現(xiàn)有應用環(huán)境；或者使用它來優(yōu)化應用軟件設(shè)置，以適應特殊系統(tǒng)需求。
值得肯定的是，軟件的開發(fā)意味著CXL技術(shù)將獲得更多伙伴的參與、支持；三星亦將SMDK視作推動CXL技術(shù)向前的重要部分，不作保留地將其開源發(fā)布，使其CXL平臺邁出由硬件向外擴展的重要一步。
隨著AI時代迫近，對支持快速接口和易擴展性的內(nèi)存平臺需求變得愈加急切，基于CXL的新型DRAM模塊無疑是未來AI時代最具前景的內(nèi)存解決方案之一，這也是三星在內(nèi)的存儲廠商不遺余力推行、研發(fā)CXL技術(shù)的主要動力。
2027關(guān)鍵年：擴大合作、豐富生態(tài)
CXL技術(shù)的應用落地需要CPU以及設(shè)備層面的軟硬件支持。
過去一年，英特爾相繼推出配備能效核（代號Sierra Forest）與性能核（代號Granite Rapids）的至強6處理器產(chǎn)品；AMD也發(fā)布了第五代EPYC服務器處理器EPYC 9005系列（代號Turin），這些產(chǎn)品均支持CXL 2.0規(guī)范，可將CXL技術(shù)應用到服務器端，推動CXL走向部署階段。
近6年發(fā)展，CXL聯(lián)盟逐漸壯大，隨著成員們補上一塊塊“技術(shù)拼圖”，它們與產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的合作也愈發(fā)密集，推動CXL生態(tài)走向繁榮。
其中，三星不僅與英特爾、瀾起科技、Supermicro、QCT(Quanta Cloud Technology)、H3 Platform 、GIGABYTE和博通旗下VMware等企業(yè)展開合作，還聯(lián)合開源軟件提供商Red Hat（紅帽）打造首個獲得認證的CXL基礎(chǔ)設(shè)施，推動企業(yè)級Linux系統(tǒng)的部署與生態(tài)整合。此舉意味著從CXL相關(guān)產(chǎn)品到軟件，構(gòu)成服務器的各種元素都可以在三星存儲器研發(fā)中心 (SMRC) 直接驗證，極大加快產(chǎn)品開發(fā)速度。至此，三星已在CXL領(lǐng)域充分展現(xiàn)其戰(zhàn)略領(lǐng)先地位——與傳統(tǒng)解決方案相比，其CXL解決方案不僅提高了內(nèi)存訪問速度，還降低延遲，顯著增強了AI與大數(shù)據(jù)應用的處理能力；此外，及時開發(fā)產(chǎn)品并率先構(gòu)建相應生態(tài)系統(tǒng)，為其更快進入市場筑牢基礎(chǔ)。
就在產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)做好準備擁抱CXL的當下，該技術(shù)也迎來規(guī)模化階段。市場調(diào)研機構(gòu)Yole Group預測，2025年支持CXL協(xié)議的服務器占比將突破60%，2027年這一數(shù)字將接近全面普及。
在此進程中，CXL聯(lián)盟抑或CXL技術(shù)尚需解決一些挑戰(zhàn)，至少包括：開發(fā)與GPU、CPU和DRAM 兼容的CXL交換設(shè)備，設(shè)計CXL DRAM 模塊以及快速開發(fā)支持軟件，推動CXL生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)壯大。而積極的一面是，CXL聯(lián)盟在吞并Gen-Z、OpenCAPI后，已然成為行業(yè)主流的互連標準，獲得眾多廠商支持。隨著2025年更多CXL服務器設(shè)計推出，以及生態(tài)的日益完善，其擁有廣闊的未來只是時間問題。
