سيحل هذا الحل محل ذاكرة الوصول العشوائي ومحركات الأقراص الثابتة

حتى الآن ، كان تطور محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة يعتمد على تحسين سعة التخزين وسرعة الوصول. ومع ذلك ، في السنوات القادمة ، بفضل استخدام تقنية CXL في محركات أقراص الحالة الصلبة، سنرى كيف سيغير هذا الأخير تمامًا طريقة استخدام التطبيقات وأنظمة التشغيل لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بنا.

كان أحد أكثر الأشياء المثيرة للاهتمام التي شوهدت خلال Hot Chips لهذا العام هو تقديم ملف سامسونج محرك أقراص الحالة الصلبة من نوع NVMe مع الإمكانات التي سنعلق عليها أدناه. الوحدة المذكورة في الوقت الحالي هي للخوادم أو ما يعرف اليوم بمراكز البيانات. في الوقت الحالي ، لم يتم تنفيذ CXL أو Compute Express Link في أي معالج في السوق ، ولكن مزاياها لا شك أن اعتمادها سيكون هائلاً في العديد من الأنظمة في المستقبل.

سيحل هذا الحل محل ذاكرة الوصول العشوائي ومحركات الأقراص الثابتة

ذاكرة الوصول العشوائي والتخزين على نفس المستوى

بروتوكول CXL ، حساب الارتباط السريع ، من حيث المبدأ تمديد PCI Express 5.0 والتي ، من بين أمور أخرى ، لديها القدرة على جميع الأجهزة المتصلة بالمنفذ المذكور لتكون متسقة تمامًا من حيث الوصول إلى الذاكرة. هذا يعني أن أي تغييرات يتم إجراؤها على جزء من الذاكرة العالمية للنظام أو DRAM أو الذاكرة المحلية ، مثل VRAM لبطاقة الرسومات ، ستتم رؤيتها بواسطة جميع الأجهزة المتصلة بهذا المنفذ.

ذاكرة التخزين المؤقت CXL مسجلة RAM SSD Cache

الميزة الرئيسية لهذا هو أنك لم تعد بحاجة إلى ترميز عمليات النسخ بشكل صريح من جهاز إلى آخر . على الرغم من أن هذا لن يتغير على مستوى تشغيل الأجهزة. نظرًا لأننا نتحدث جسديًا عن ذكريات منفصلة ، فستستمر في العمل كبنية ذاكرة غير موحدة ، ولكن الاختلاف الكبير هو جعل عمل مبرمجي التطبيقات أسهل وأحد المكونات التي ستستفيد أكثر من هذه التغييرات إلى يأتي هو NVMe SSD التخزين ، خاصة مع ظهور محركات الأقراص المتوافقة مع PCIe Gen 5.

يكمن مستقبل محركات أقراص الحالة الثابتة NVMe في CXL

ومع ذلك ، فإن بروتوكول CXL في محركات أقراص NVMe SSD يتجاوز ذلك ، كما ترى في الرسم البياني أعلاه ، وزمن وصول الوصول أقل بكثير من محرك الأقراص التقليدي. هذا سوف يذكر الكثير بما إنتل وعدت مع Optane ، لكن هذه المرة نتعامل مع معيار غير مملوك لا يتطلب استخدام شرائح ذاكرة فلاش خاصة ، فقط تحديث لواجهة PCIe للكمبيوتر.

SSD سامسونج CXL

الآن ، دعنا نراجع ماهية محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة من نوع M.2 ، فعادة ما يكون لديهم رقائق ذاكرة الفلاش المقابلة الخاصة بهم حيث يتم تخزين البيانات ، ووحدة التحكم في الفلاش التي لا تعدو كونها ذاكرة ذات سعات متزايدة وأخيراً شريحة أو شريحتين من ذاكرة DRAM ، والتي يمكن أن تكون DDR أو LPDDR. نحن سوف، بفضل CXL ، ستصبح هذه الذاكرة جزءًا من النظام رامات . بعبارات أخرى، لن تكون عملية النسخ إلى ذاكرة النظام ضرورية ويمكن لكل من المعالج وبطاقة الرسومات الوصول إليها مباشرة ، دون انتظار نسخ البيانات إلى ذكريات العمل الخاصة بهم.

العيب الكبير

ومع ذلك ، لا يمكننا أن ننسى أن حقيقة الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي عبر منفذ PCI Express ، وحتى لو فعلنا ذلك باستمرار ، تضيف زمن انتقال إلى المعادلة. أي أن البيانات والتعليمات التي يتم تنفيذها من ذاكرة SSD لن يتم تنفيذها بنفس السهولة. ومع ذلك ، يجب توضيح أن وحدة المعالجة المركزية‏: ستستمر في الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي من خلال آليتها التقليدية ، وبالتحديد لا تعتمد CXL على وصول المعالج إلى كل شيء من خلال اتخاذ هذا المسار.

ومن ناحية أخرى ، وفي النهاية ، في الغالبية العظمى من الحالات ، يكون الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي SSD بشكل أسرع بكثير من عدم الاضطرار إلى تنفيذ عملية النسخ بالكامل من ذاكرة إلى أخرى ، كما هو الحال حاليًا.