搶救伺服器記憶體資源浪費大作戰

在新一代伺服器平臺的發展上，這幾年來主要的焦點，我們持續追蹤報導處理器三大陣營的競爭，以及世代交替，像是陸續進入第三代的AMD EPYC系列、Intel Xeon Scalable系列，以及基於Arm Neoverse智財而成的雲端業者自製處理器、Ampere Altra系列，在此同時，我們也注意到其他技術規格也面臨巨大變化，例如，DDR5記憶體、PCIe 5.0介面，以及一個我們很陌生的互連介面CXL（Compute Express Link）。

在這些規格中，DDR5與PCIe 5.0已隨今年上市的個人電腦處理器而出現在大家身邊，例如Intel第12代Core系列，以及AMD Ryzen 7000系列。其中，關於PCIe 5.0的主要特色，我們的技術主筆張明德在年初發表的《2022 PCIe世代交替來臨》專題報導，以及後續的儲存月報第69期也特別予以介紹與追蹤。

至於CXL，在2020年8月，Intel預告下一代伺服器處理器規格時，開始提及此項技術，同年Arm揭露Neoverse平臺的發展藍圖，也揭露旗下3個系列支援CXL不同版本的時程。

事實上，這兩年來，整個IT業界對於CXL的討論越來越熱烈。在去年3月，美光宣布退出3D Xpoint固態儲存業務，以及今年7月Intel終止Optane記憶體業務之後，投入CXL被認為是更好選擇的局勢越來越明確。

此外，有些影響IT產業標準的年度大型會議，今年也特別設置多場CXL相關的演講。例如，儲存網路產業協會（SNIA）5月舉行的持續記憶體暨運算型儲存高峰會，9月召開的儲存開發者大會；開放運算計畫聯盟（OCP）去年舉行的全球高峰會，就以促成軟體定義記憶體進化為題，介紹CXL應用，今年10月將會有4場演講與1個專屬論壇；關注運算晶片發展的Hot Chips大會，今年8月有多家廠商提及CXL支援近況，也設置一整天的專屬輔導日。這也讓我們感到好奇：為何這項互連介面會獲得大半個業界的肯定？

我們在這期的封面故事回答這個問題，也整理CXL發展與將上市的產品。其中，有個資訊值得參考，那就是DRAM使用效率不彰的狀況，已讓全球兩大公有雲者受不了！

我們看到有媒體引用卡內基美隆大學與微軟研究院、微軟Azure共同發表的論文指出，這已成為雲端服務業者必須優先處理的問題，他們提到Google的DRAM記憶體只有4成用於上線的叢集環境當中，而微軟也察覺自家的DRAM記憶體應用上，也可能有25%處於擱淺狀態（stranded），如果能設法減少這類狀況，業者就不需要採購過多DRAM，而可行的發展方向，會是透過記憶體匯聚來形成共用資源池。

或許你會問：伺服器虛擬化技術的出現，實現跨多臺伺服器的運算與儲存資源的共用，所以，我們早已用軟體的方式解決了吧？事實上，關於記憶體虛擬化的運用，仍是以每一臺主機所能配置的最大組態為上限，並無法真正做到跨伺服器共用記憶體資源。因此，如果大家還有印象的話，可能會記得過去有一陣子，大家特別關注所謂的怪獸級虛擬機器（Monster VM）的議題，關鍵除了可配置虛擬處理器數量，記憶體容量更是重點，但虛擬記憶體再大，終究無法超越每臺伺服器所能支援的最大記憶體容量。

然而，CXL的出現，替伺服器擴充與整合記憶體的方式打開全新的視野，可以從周邊裝置應用的角度進行，也出現廠商發展出可橫跨多臺伺服器節點的應用方式，隨著產業標準規範的持續翻新，以及運算平臺、周邊裝置的積極支援，顯然會在儲存與記憶體領域當中，獲得重大突破，甚至有望出現速度更快、容量更大的記憶體型網路儲存系統，而對於整個IT業界而言，我們將會更有餘裕去因應資料密集型工作負載，實現以資料為中心的運算（Data-Centric Computing）。

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