只靠CXL还不够，数据移动也需要统一标准

电子发烧友网报道（文/周凯扬）随着AI与HPC运算的盛行，如今为了将算力继续扩展下去，CPU和GPU都在朝着多核的方向发展下去，计算密度也在大幅提升。此外，数据中心也越来越多地开始转向异构工作负载，对基础架构、性能和可用性提出了又一轮的要求，也在加速存储产品的转型，催生了CXL这样的新技术，但仅仅只靠CXL，是无法打破我们所说的内存瓶颈的。

加速内部流量成为服务器性能的新关键

100GbE模块的出现后，在网络交换与传输性能如此发达的当下，远程存储已经成了越来越多企业的首选。但本地存储也在经历一轮性能的革命，NVMe、NVDIMM等技术演进进一步降低了存储的网络延迟，解决了一路走高的内部带宽需求。

那么服务器内部数据的移动要如何跟上呢？在复杂的服务器基础架构中，内部数据的交换往往由多个内存缓冲拷贝组成，比如内核到I/O、I/O到特定硬件，实现方式主要靠不同层级的软件栈，但软件到软件间的数据交换仍靠的是CPU。

当下的内存数据移动的软件标准为memcpu，虽然已经足够稳定，但也限制了应用的性能。比如为了提供上下文隔离而招致更大的软件开销。所以大家开始尝试DMA，这种用于卸载软件复制循环的策略。虽说这样做解放了CPU的部分负担，但这种方案与特定设备的接口绑定，只适合专门的特权软件和I/O用例，更别提前向兼容了，尤其是在公有云这种多人功用的虚拟环境中。

SDXI，新的数据加速器接口标准

这就引出了一系列痛点，比如既要从CPU执行周期中将I/O解放出来，又要保证架构的稳定性。提供虚拟机加速的同时，又能帮助开发者从已有软件栈中迁移到新的方案上，还要考虑到当下新的内存互联方案，比如CXL、Gen-Z等等。为了解决这些痛点，2020年起，SNIA（全球网络存储工业协会）成立了一个新的工作组并提出了SDXI（智能数据加速器接口）这一概念，为的就是提供一个可扩展、虚拟化且前向兼容的内存数据移动与加速接口规范。

SDXI下的内存间数据移动 / SNIA

SDXI作为一个标准化方案，不仅要兼容DRAM、SCM、MMIO、CXL和Gen-Z这些不同的内存，也要为CPU、GPU、FPGA、智能I/O等提供标准的加速器接口。如此一来，SDXI可以在不同的地址空间实现数据移动，包括用户地址空间和不同的虚拟机等。而且一旦连接建立，数据移动再也不需要特权软件作为中介。从戴尔在PCIe 3.0 FPGA上的原型测试上来安，改用SDXI可以实现超过memcpy两倍以上的线性拷贝速度。

截至目前，不少内存厂商和服务器厂商都已经加入了对SDXI的贡献行列中来，比如AMD、Arm、戴尔、HPE、IBM，以及美光、三星、SK海力士等。他们也在考虑在1.0标准之后，继续从QoS、延迟、RAS上加以改进，在实现未来版本前向与后向兼容的同时，一起推动SDXI在CXL系统架构中的普及。

小结

在ARM、RISC-V纷纷入局数据中心，并推出百核、千核的CPU处理器后，更快的数据交换将成为一个必然的需求，未来的网络与存储技术也需要SDXI提供这样的扩展性。何况SDXI提供的不仅仅是加速，还是一个标准化接口，在满足数据移动性能的同时，支持软件爱你的重复利用和虚拟化。