Após a aquisição da Tanzanite pela Marvell Technology, executivos falando em um evento do JP Morgan esta semana ofereceram um vislumbre de seu roadmap de ligação expressa de computação (CXL).
"Este é o próximo fator de crescimento, não apenas para o armazenamento da Marvell, mas para a Marvell como um todo", disse Dan Christman, vice-presidente executivo do grupo de produtos de armazenamento da Marvell.
Introduzido no início de 2019, o CXL é uma interface aberta que pega carona no PCIe para fornecer um meio comum e coerente de cache de conectar CPUs, memória, aceleradores e outros periféricos. A tecnologia é vista por muitos, incluindo a Marvell, como o santo graal da infraestrutura composta, pois permite que a memória seja desagregada do processador.
O roteiro aproximado do produto apresentado pela Marvell delineou uma ampla variedade de produtos CXL, incluindo módulos de extensão de memória e tecnologia de pooling, comutação, aceleradores CXL e malhas CXL de cobre e eletro-ópticas para sistemas em nível de rack e datacenter.
Aqueles não são SSDs
Com a primeira geração de CPUs compatíveis com CXL da Intel e da AMD com lançamento previsto para este ano, um dos primeiros produtos no roteiro da Marvell é uma linha de módulos de expansão de memória. Esses módulos serão complementares aos tradicionais DIMMs de memória DDR e apresentam um controlador CXL integrado, em vez de depender do controlador de memória onboard da CPU.
"A DRAM é o maior componente gasto em todo o datacenter. É mais do que NAND flash. É mais do que CPUs", disse Thad Omura, vice-presidente de marketing da unidade de negócios flash da Marvell, acrescentando que, tradicionalmente, alcançar o alto as densidades de memória necessárias para cargas de trabalho com uso intensivo de memória exigiram CPUs de ponta com vários controladores de memória integrados.
Com o CXL, agora "você pode conectar quantos módulos precisar", disse ele.
A Marvel planeja oferecer esses módulos de memória CXL em um fator de forma semelhante ao usado pelos SSDs NVMe atualmente. Na verdade, como os SSDs e os módulos de memória CXL compartilham uma interface elétrica PCIe comum, eles podem ser misturados e combinados para atingir a proporção desejada de memória e armazenamento em um sistema.
Além disso, como o controlador CXL funciona como um controlador de memória autônomo, os construtores de sistemas e operadores de datacenter não estão limitados apenas à memória DDR4 ou DDR5.
"Talvez você queira usar DDR4 porque é uma tecnologia de memória mais barata, mas a CPU do seu servidor suporta apenas o controlador DDR5 mais recente", disse Omura. "Agora você pode conectar esses módulos DDR4 diretamente na frente" do sistema.
Os controladores integrados dos módulos também têm implicações de desempenho, permitindo que os clientes atinjam a densidade de memória desejada sem recorrer a uma configuração de dois DIMMs por canal, afirma Omura.
Embora a Marvell não tenha se comprometido com um cronograma específico para trazer sua primeira geração de produtos CXL ao mercado, ela disse que estava se alinhando com os principais lançamentos de plataforma de servidor, incluindo as famílias de processadores Sapphire Rapids da Intel e Genoa Epyc da AMD ainda este ano .
"Na verdade, estamos apenas nos estágios iniciais das soluções CXL que vão para o mercado. As plataformas de servidor que suportam CXL estão apenas começando a surgir, e as soluções CXL a seguir precisarão provar a proposta de valor e também ser qualificadas no sistemas", disse Omura.
Um verdadeiro futuro composable ainda está a anos de distância
Na verdade, muitos dos produtos no roteiro CXL da Marvell dependem da disponibilidade de microprocessadores compatíveis.
Embora a especificação CXL 2.0 necessária para muitos dos casos de uso mais avançados da tecnologia - incluindo infraestrutura composta - exista há mais de um ano, CPUs compatíveis da Intel e AMD não devem ser lançadas antes de 2023, no mínimo.
Essas tecnologias incluem pooling e comutação de memória, que permitirão aos operadores de datacenter consolidar grandes quantidades de memória em um único dispositivo centralizado que pode ser acessado por vários servidores simultaneamente. "Este é um valor tremendo para hiperescaladores que buscam realmente otimizar a utilização de DRAM", argumentou Omura.
Neste estágio, a Marvell acredita que os fabricantes de chips podem começar a oferecer CPUs que dispensam os controladores de memória integrados e, em vez disso, fazem interface diretamente com um switch CXL para memória, armazenamento e conectividade com aceleradores como DPUs e GPUs.
"Os recursos poderão ser dimensionados de forma totalmente independente", disse Omura.
Com o CXL 2.0, a Marvell também planeja integrar seu portfólio de mecanismos gerais de computação e específicos de domínio diretamente no controlador CXL.
Por exemplo, esses aceleradores CXL podem ser usados para operar dados diretamente em um módulo de expansão de memória para acelerar análises, aprendizado de máquina e cargas de trabalho de pesquisa complexas, disse Omura.
Além do rack
Por enquanto, muito do roteiro CXL do fabricante de chips está limitado a comunicações em nível de nó e rack. Mas com a introdução da especificação CXL 3.0 ainda este ano, a Marvell espera que isso mude.
No ano passado, a Gen-Z doou seus ativos de malha de memória coerente para o Consórcio CXL. Esse tipo de conectividade de malha será fundamental para estender a tecnologia além do nível do rack para o restante do datacenter.
"A arquitetura de rack do futuro utilizará totalmente o CXL como uma estrutura de baixa latência", disse Omura. "Você terá recursos completamente desagregados que podem ser compostos instantaneamente para atender às suas necessidades de carga de trabalho com o clique de um botão."
Para atingir esse objetivo, a Marvell planeja usar seus investimentos em serializadores/desserializadores de cobre e a tecnologia de interface eletro-óptica adquirida da Inphi em 2020 para estender malhas CXL por longas distâncias.
"Estamos em uma ótima posição para alavancar nossa tecnologia de liderança em eletro-óptica para garantir que o CXL tenha a melhor distância, latência, custo e desempenho possíveis em conectividade de fibra", disse ele. "Acreditamos absolutamente que isso representa uma oportunidade multibilionária."
Eventualmente, a Marvell diz que todos os recursos de computação, armazenamento e memória serão desagregados e compostos em vários racks em tempo real em uma malha CXL. ®
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