內容概要:CXL全稱為Compute Express Link,是一種開放式行業(yè)互連標準,可在主機處理器與加速器、內存緩沖區(qū)和智能I/O設備等設備之間提供高帶寬、低延遲連接,從而滿足高性能異構計算的要求,并且其維護CPU內存空間和連接設備內存之間的一致性。從2019年至今,CXL已經(jīng)從CXL 1.0版本演化至3.1版本,主要針對內存池化、內存熱插拔、內存共享和訪問、以及互連通信能力等進行增強優(yōu)化。CXL技術是一種新型的高速互聯(lián)技術,旨在提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量和更低的延遲,同時實現(xiàn)內存共享、提高內存利用效率,為化解“內存墻”問題提出新的解決方案。在處理器、存儲芯片、控制器、模組等廠商的推動下,全球CXL行業(yè)發(fā)展不斷提速,市場前景廣闊,行業(yè)規(guī)模將持續(xù)擴容,預計全球CXL市場規(guī)模將由2022年17億美元增長至2028年的158億美元,期間年復合增長率將達45%。三星電子、美光、江波龍等國內外各大廠商都在研發(fā)支持CXL 2.0/3.0的處理器、CXL DRAM等產(chǎn)品,從而將內存擴展內存技術的更多特性帶入數(shù)據(jù)中心,加速CXL的應用。未來,在企業(yè)持續(xù)加大研發(fā)投入、行業(yè)組織進一步完善技術標準等因素的推動下,CXL技術將持續(xù)演進,商業(yè)化進程提速。
關鍵詞:CXL內存定義、CXL內存發(fā)展歷程、CXL內存市場規(guī)模、CXL內存研發(fā)動態(tài)、CXL內存發(fā)展趨勢
一、CXL內存行業(yè)相關概述
CXL全稱為Compute Express Link,是一種開放式行業(yè)互連標準,可在主機處理器與加速器、內存緩沖區(qū)和智能I/O設備等設備之間提供高帶寬、低延遲連接,從而滿足高性能異構計算的要求,并且其維護CPU內存空間和連接設備內存之間的一致性。
CXL協(xié)議包含三個子協(xié)議:(1) CXL.io:這種模式可以將內存擴展到外部設備,使得數(shù)據(jù)的傳輸速度更快。CXL.io通過PCIe總線連接CPU和外部設備,這樣CPU就可以與外部設備共享內存,并且可以直接訪問外部設備的I/O資源。(2)CXL.cache:這種模式可以通過將內存緩存到外部設備中來提高性能。CXL.cache模式允許CPU在本地緩存中保留最常用的數(shù)據(jù),而將不常用的數(shù)據(jù)保存在外部設備中。這樣可以減少內存訪問時間,提高整體系統(tǒng)性能。(3)CXL.memory:這種模式可以將外部設備作為主內存使用,從而實現(xiàn)更大的內存容量。CXL.memory模式允許CPU將外部設備看作是擴展內存,從而可以存儲更多的數(shù)據(jù)。這種方式可以提高系統(tǒng)的可靠性,因為即使發(fā)生了內存故障,CPU仍然可以通過外部設備繼續(xù)運行。
回溯其發(fā)展歷程,CXL是由英特爾于2019年3月在Interconnect Day 2019上推出的一種開放性互聯(lián)協(xié)議,旨在實現(xiàn)計算、內存和存儲資源的動態(tài)分配,通過在CPU和加速器之間提供共享內存的高速通道,使得這些設備可以更有效地一起工作,提高數(shù)據(jù)中心的性能和效率。2019年,CXL 聯(lián)盟正式成立,至今,CXL已經(jīng)從CXL 1.0版本演化至3.1版本,主要針對內存池化、內存熱插拔、內存共享和訪問、以及互連通信能力等進行增強優(yōu)化。CXL 3.1是對CXL 3.0版本的漸進性的更新,新規(guī)范對橫向擴展 CXL 進行了額外的結構改進、新的可信執(zhí)行環(huán)境 ehnahcments 以及對內存擴展器的改進。
相關報告:智研咨詢發(fā)布的《2025年中國CXL內存行業(yè)市場研究分析及發(fā)展趨向研判報告》
二、CXL內存行業(yè)發(fā)展背景
大模型的快速發(fā)展推動“算力”和“存力”需求快速增長,與此同時,對“運力”也提出了更高的需求,系統(tǒng)需要更高的帶寬、更快的傳輸。但內存的性能提升速度遠低于處理器的性能提升速度,導致處理器無法充分發(fā)揮其計算能力?!皟却鎵Α眴栴}由來已久,在AI時代表現(xiàn)的愈發(fā)明顯,“算力”和“運力”之間的差距越來越大。Transformer類的模型參數(shù)的數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)增長,每兩年增加410倍,而GPU內存僅以每兩年2倍的速度擴展。CXL技術是一種新型的高速互聯(lián)技術,旨在提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量和更低的延遲,同時實現(xiàn)內存共享、提高內存利用效率,為化解“內存墻”問題提出新的解決方案。
三、CXL內存行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
CXL是繼 HBM 之后存儲領域的一項重要創(chuàng)新技術,備受矚目。在處理器、存儲芯片、控制器、模組等廠商的推動下,全球CXL行業(yè)發(fā)展不斷提速,市場前景廣闊,行業(yè)規(guī)模將持續(xù)擴容,預計全球CXL市場規(guī)模將由2022年17億美元增長至2028年的158億美元,期間年復合增長率將達45%。
CXL高速互聯(lián)目前處于市場應用的早期階段,未來采用CXL協(xié)議服務器的占比持續(xù)提升,DRAM將占據(jù)CXL市場的主要份額。預計到2028年,CXL DRAM市場價值將占據(jù)CXL內存市場的近80%,CXL DRAM在DRAM中滲透率將達8%。
各大廠商都在研發(fā)支持CXL2.0/3.0的處理器、CXL DRAM等產(chǎn)品,從而將內存擴展內存技術的更多特性帶入數(shù)據(jù)中心,加速CXL的應用。海外廠商,三星電子早在2021年5月,就開發(fā)出全球首款基于CXL的DRAM技術;2022年推出業(yè)界首款基于CXL 1.1的512GB CXL DRAM;2023年5月開發(fā)出支持CXL 2.0的128GB CXL DRAM;2024年第二季度推出支持CXL 2.0的256GB CMM-D產(chǎn)品,計劃2024年年底之前批量生產(chǎn)。除了三星,其他兩大內存廠也在布局該技術。美光在2023年8月推出基于CXL 2.0的內存擴展模塊CZ120;SK海力士在2023年10月展示了其CXL產(chǎn)品,包括基于CXL的計算內存解決方案 (CMS) 2.0,使用近內存處理 (NMP) 架構來解決CPU內存瓶頸問題并提高處理性能。面對廣闊前景,國內廠商也開始涉足這一領域,2024年3月,江波龍在CFMS2024展出了一款基于Compute?Express?Link?(CXL)技術的創(chuàng)新內存擴展設備——CXL?2.0?AIC內存擴展卡。這款擴展卡采用非DRAM?on-board封裝設計,可兼容多種容量和規(guī)格的直插式內存條。它不僅支持CXL1.1標準,實現(xiàn)單個計算節(jié)點服務器線纜直連的直插式內存條擴展,還兼容CXL2.0標準,支持多個計算節(jié)點服務器集群與存儲池線纜直連的直插式內存池化,從而滿足多樣化的應用場景需求。2024年8月,紫光股份旗下新華三集團發(fā)布了CXL-O光互連解決方案,通過融合CXL與光學互連技術,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心內跨服務器以及跨機柜的高效、長距離、低延遲的CXL連接,顯著提升整體計算性能與效率。2024年9月,超聚變發(fā)布了CXL2.0內存池解決方案。2024年10月,研華科技宣布推出新一代SQRAM CXL 2.0 Type 3內存模塊。
四、CXL內存行業(yè)發(fā)展趨勢
目前,CXL仍處于商業(yè)化前期。未來,在企業(yè)持續(xù)加大研發(fā)投入、行業(yè)組織進一步完善技術標準等因素的推動下,CXL技術將持續(xù)演進,商業(yè)化進程提速。同時,CXL技術的應用落地還需要CPU以及設備層面的軟硬件支持。隨著軟硬件支持加速完善,CXL應用環(huán)境不斷優(yōu)化,為技術規(guī)?;瘧眉哟a賦能。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(www.elizabethfrankierollins.com)發(fā)布的《2025年中國CXL內存行業(yè)市場研究分析及發(fā)展趨向研判報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構,提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。


2025年中國CXL內存行業(yè)市場研究分析及發(fā)展趨向研判報告
《2025年中國CXL內存行業(yè)市場研究分析及發(fā)展趨向研判報告》共十章,包括CXL內存行業(yè)相關概述、CXL內存行業(yè)運行環(huán)境(PEST)分析、全球CXL內存行業(yè)運營態(tài)勢、中國CXL內存行業(yè)經(jīng)營情況分析、中國CXL內存行業(yè)競爭格局分析、中國CXL內存行業(yè)上、下游產(chǎn)業(yè)鏈分析、CXL內存行業(yè)主要優(yōu)勢企業(yè)分析、CXL內存行業(yè)投資機會、CXL內存行業(yè)發(fā)展前景預測。



