继 HBM 之后,这一技术或成 AI 存储 “新宠”,三星重磅新品也将来袭
三星计划参加 MemCon 2024 全球半导体会议,将在会议上分享 CXL 技术和愿景。CXL 是一种高速、大容量的开放标准,专为高性能数据中心计算机而设计。三星于 2021 年推出了支持 CXL 互连标准的内存模块,并在 CXL 上持续投入。CXL 技术有望解锁内存性能潜力,满足日益增长的人工智能和机器学习应用对快速接口和易扩展性的需求。
一、事件:三星发布 CXL DRAM 技术
据行业媒体半导体风向标报道,三星计划参与下个月于硅谷举行的 MemCon 2024 全球半导体会议。
在 3 月 26 日至 27 日举行的为期两天的活动中,三星执行副总裁韩镇满将在题为 “在 AI 时代引领 HBM 和 CXL 创新,实现高内存带宽和高容量实现” 的主题演讲中分享三星的 CXL 技术和愿景。
HBM 此前已有文章密集覆盖,另一大重点 CXL(Compute Express Link) 技术是一种高速、大容量中央处理器(CPU)到设备以及 CPU 到内存连接的开放标准,专为高性能数据中心计算机而设计。其建立在串行 PCI Express(PCIe)物理和电气接口的基础上,包括基于 PCIe 的块输入/输出协议(CXL.io)以及用于访问系统内存(CXL.cache)和设备内存(CXL.mem)的新高速缓存一致性协议。
串行通信和池功能使 CXL 内存在实现高存储容量时能够克服常见 DIMM 内存的性能和插槽封装限制。它最初由英特尔、AMD 和其他公司联合推出,并得到了包括谷歌、微软等公司在内的大量支持。
三星于 2021 年 5 月 11 日推出了业界首款支持新的 Compute Express Link(CXL) 互连标准的内存模块(基于 128 GB DDR5),此后一直在 CXL 上的持续不断的投入。
CXL 之于人工智能:解锁内存性能潜力
一个中央处理器(CPU)最多可容纳 16 块 DRAM(最多 8 TB),这个数字远远小于处理人工智能和机器学习中使用的海量数据存储所需的容量。随着人工智能时代的日益临近,对支持快速接口和易扩展性的内存平台的需求变得越来越明显,而基于 CXL 的新型 DRAM 模块可能是未来人工智能时代中前景最为广阔的内存解决方案之一。
与传统接口相比,CXL 的 DRAM 模块最大的优势,就是所谓的可扩展性,而其他方面的优势,同样不容小觑。
首先是强大的内存扩展能力,与固态硬盘(SSD)这种外置存储设备类似,CXL 内存扩展器安装在插入固态硬盘的位置时,可以扩展 DRAM 容量。换句话说,只需改进接口,就能扩大 IT 系统的 DRAM 容量,而无需修改或完全改变现有的服务器结构。
而后是简化数据处理,内存扩展器的一个主要优势是高效的数据处理。通过扩展更高的带宽,它可以让不同的设备共享内存,更有效地利用它们的资源。它们可以通过共享公用内存区域,像使用主内存一样使用加速器的内存。没有自己内部内存的设备也可以利用主内存,将其作为自己的内存使用。
最后是加速计算速度,CXL 内存扩展器的一个关键功能是最大限度地减少因数据吞吐量增加而导致的延迟问题(或延时)。内存扩展器同时利用加速器和 CPU 来提高系统计算速度,支持更流畅、更快速的数据处理。
CXL 2025 年有望起量,DRAM 是核心
信达证券表示,在 AI 服务器对数据存储性能和效率愈加提高的挑战下,CXL 部署提供了短期和长期解决方案,有望逐渐被云服务器厂商采纳。根据 Yole Intelligence 预测,到 2028 年,全球 CXL 市场预计将达到 150 亿美元(约合 20.1 万亿韩元)。虽然目前只有不到 10% 的 CPU 与 CXL 标准兼容,但预计到 2027 年,全球所有 CPU 都将兼容 CXL 接口。
此外,当前正处于 CXL 早期部署阶段,2025 年渗透率有望加速,产业链或优先受惠。
据悉,CXL 市场的核心是 DRAM。华西证券指出,CXL 带来的 DRAM 池化技术可以大大节约数据中心的建设成本,同时也将大大带动 DRAM 的用量。
Yole Group 预计,到 2028 年,120 亿美元(即 CXL 市场总收入的 80%)将来自 DRAM,在当今以数据爆炸为特征的人工智能时代,PCIe 等现有计算标准限制了 DRAM 模块的简单安装,并阻碍了物理可扩展性,CXL 解决了这些挑战,未来有望驱动 DRAM 市场新一轮的发展。
二、历史龙头涨幅
2023 年 6 月 28 日,TrendForce 发表研报称,目前高端 AI 服务器 GPU 搭载 HBM 芯片已成主流,预计 2023 年全球 HBM 需求量将增近六成,达到 2.9 亿 GB,2024 年将再增长 30%。
受益于 AI 浪潮,自 6 月 28 日起至 7 月 14 日,HBM 龙头华海诚科股价涨幅接近 100%。
三、相关概念股
据上市公司互动平台表示,
澜起科技:公司的 PCIe Retimer 芯片、CXL MXC 芯片等产品正在进行导入及测试验证工作。
佰维存储:公司发布的 CXL 2.0 DRAM 兼具支持内存容量和带宽扩展、内存池化共享、高带宽、低延迟、高可靠性等特点,可以赋能 AI 高性能计算。
古鳌科技:下属参股子公司武汉新存科技的三维新型存储内存芯片产品是建立在 CXL 协议的基础之上。
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