CXL 컴퓨트 익스프레스 링크

CXL은 프로세서와 메모리 확장 장치 및 가속기 사이에서 메모리 일관성을 지원하는 인터커넥트 규격입니다. PCIe 기반 연결 구조를 활용하지만 모든 PCIe 장치가 CXL을 지원하는 것은 아닙니다. SSD 용량을 늘리는 것과 시스템 메모리를 확장하는 것도 구분합니다.

일관성은 여러 주체가 메모리 내용을 다룰 때 서로 모순된 사본을 사용하지 않도록 관리하는 성질입니다. CXL.io는 장치 발견과 설정 등의 입출력 기반 기능, CXL.cache는 장치의 호스트 메모리 캐시 사용, CXL.mem은 호스트의 장치 메모리 접근에 관계합니다. 지원 프로토콜 조합은 장치 유형에 따라 다릅니다.

CXL 메모리 확장 장치를 시스템에 연결해 활용하는 경우를 생각할 수 있습니다. 연결 가능한 슬롯만으로는 충분하지 않고 CPU, 펌웨어와 운영체제가 필요한 기능을 지원해야 합니다. 확장한 용량 전체가 CPU에 직접 연결한 메모리와 동일한 지연이나 대역폭을 갖는다는 뜻은 아닙니다.

1.0과 1.1은 직접 연결 기반에서 출발했고, 2.0은 스위칭과 메모리 풀링, 3.0은 다단 스위칭과 메모리 공유로 범위를 넓혔습니다. 3.1과 3.2는 패브릭 및 보안 등의 개선을 이어가며, 4.0은 128 GT/s와 포트 결합 등의 기능을 설명합니다. 기능별 도입 판과 제품의 실제 구현을 구분합니다.

Type 1, Type 2와 Type 3는 장치의 역할과 프로토콜 조합 구분이며 규격 세대 번호가 아닙니다. 하위 호환성이 모든 선택 기능의 제공을 뜻하지도 않습니다. 메모리 배치, 오류 처리, 보안과 소프트웨어 지원을 실제 플랫폼 기준으로 확인해야 합니다.

이 절의 용어: CXL.io / CXL 입출력 프로토콜

CXL.io는 장치 발견과 설정 등 입출력 기반 기능을 제공하는 CXL 프로토콜입니다. CXL 장치 유형의 공통 기반이지만 이 기능만으로 캐시 일관성과 메모리 확장의 모든 기능이 제공되지는 않습니다. CXL.cache와 CXL.mem의 역할을 구분하고 실제 장치의 지원 조합을 확인해야 합니다.

이 절의 용어: CXL.cache / CXL 캐시 일관성 프로토콜

CXL.cache는 장치가 호스트 메모리를 일관성 있게 캐시해 사용하는 데 관계하는 프로토콜입니다. Type 1과 Type 2 장치의 구분에 사용됩니다. 호스트가 장치의 메모리에 접근하는 CXL.mem과 방향 및 역할이 다르므로 둘을 같은 기능으로 설명하지 않습니다.

이 절의 용어: CXL.mem / CXL 메모리 접근 프로토콜

CXL.mem은 호스트가 장치의 메모리에 접근하는 데 사용하는 CXL 프로토콜입니다. Type 2와 Type 3 장치에서 사용하며 CXL.cache와는 역할이 다릅니다. 장치 메모리가 있다는 사실과 운영체제에서 어떤 방식으로 노출되고 사용되는지는 별도 확인 대상입니다.

이 절의 용어: CXL 1.0 / CXL 1.0 규격

CXL 1.0은 프로세서와 장치의 직접 연결을 기반으로 출발한 초기 규격입니다. 이후 CXL 2.0의 스위칭과 풀링 및 CXL 3계열의 공유 기능과 범위를 구분합니다. 초기 규격의 존재를 후속 선택 기능 전체의 지원으로 해석하지 않습니다.

이 절의 용어: CXL 1.1 / CXL 1.1 규격

직접 연결을 기반으로 하는 초기 CXL 계열입니다. 이후의 스위칭이나 공유 기능을 모두 같은 범위로 소급하지 않습니다. 해당 장치와 플랫폼의 지원 조합을 확인해야 합니다.

이 절의 용어: CXL 2.0 / CXL 2.0 규격

스위칭과 메모리 풀링을 도입한 CXL 세대입니다. 풀링은 자원을 묶어 할당하는 개념이며 여러 호스트가 같은 메모리 내용을 항상 동시에 공유한다는 뜻은 아닙니다. 공유 기능과 풀링을 구분해야 합니다.

이 절의 용어: CXL 3.0 / CXL 3.0 규격

다단 스위칭과 메모리 공유 등으로 범위를 확장한 CXL 세대입니다. 이전 세대의 풀링만으로 모든 공유 구성이 가능하다고 설명하지 않습니다. 실제 지원은 스위치와 호스트 및 장치의 구현에 달려 있습니다.

이 절의 용어: CXL 3.1 / CXL 3.1 규격

CXL 3계열의 개정판으로 패브릭 스위치와 포트 기반 라우팅 등의 개선을 포함합니다. 개정판의 공개와 모든 장치에서의 기능 사용은 별개입니다. 필요한 기능의 구현 여부를 제품 자료에서 확인합니다.

이 절의 용어: CXL 3.2 / CXL 3.2 규격

CXL 3계열에서 보안과 준수 검증 등의 개선을 이어간 개정판입니다. 3.2라는 이름만으로 특정 보안 기능이 자동 활성화됐다고 판단하지 않습니다. 실제 장치와 플랫폼의 지원 및 설정을 확인해야 합니다.

이 절의 용어: CXL 4.0 / CXL 4.0 규격

128 GT/s와 포트 결합 및 메모리 RAS 개선을 설명하는 CXL 세대입니다. RAS는 신뢰성, 가용성과 유지보수성에 관계하는 기능 범주입니다. 규격상 대역폭 증가가 모든 메모리 작업의 실행 속도 두 배를 보장하지는 않습니다.

이 절의 용어: CXL Type 1 / CXL 유형 1 장치

호스트가 관리하는 자체 장치 메모리 없이 호스트 메모리의 캐시 일관성 사용을 지원합니다. CXL.io와 CXL.cache를 사용하며 CXL.mem 기반 메모리 확장 장치와 구분합니다. 규격 1세대라는 뜻은 아닙니다.

이 절의 용어: CXL Type 2 / CXL 유형 2 장치

자체 장치 메모리가 있는 가속기 유형으로 CXL.io, CXL.cache와 CXL.mem을 지원합니다. 장치와 호스트의 메모리를 다루는 역할이 결합됩니다. GPU라고 해서 모두 이 유형을 지원하는 것은 아닙니다.

이 절의 용어: CXL Type 3 / CXL 유형 3 장치

CXL.io와 CXL.mem을 사용하는 메모리 장치 유형입니다. CXL.cache를 사용하는 가속기 유형과 구분합니다. 실제 메모리 확장은 호스트의 기능과 운영체제 및 펌웨어 지원 조건을 충족해야 합니다.

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