[IT] CXL은 어떤 기술인가?? / CXL이란???

안녕하세요. 이번 글에서는 IT업계에서 화두로 떠오르고 있는 CXL 이라는 용어에 대해서 다룹니다. 

 

---

1. CXL(Compute Express Link)

현재 IT업계에서의 화두는 물론 AI 입니다. 

AI를 다루는 기술들 모두가 중요하지만 최근에는 이 AI를 다루는 하드웨어들 사이의 통신 기술도 떠오르고 있는데

네트워크 물리 회선이나 반도체 부품 사이끼리의 통신 속도와 품질 등 까지도 어떻게든 속도와 효율을 끌어올리기 위해 여러 방면에서의 발전이 이뤄지고 있습니다.

출처: chat gpt

 

CXL (Compute Express Link)은 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 환경에서 CPU, 메모리, 가속기, 스토리지 등의 자원을 고속으로 연결하기 위한 차세대 인터커넥트 표준입니다. PCIe(PCI Express)를 기반으로 하지만, 더 높은 대역폭, 낮은 지연시간, 그리고 메모리 공유 기능을 추가하여 컴퓨팅 자원의 효율적인 사용을 목표로 합니다.

 

 

CXL의 주요 목적과 특징

1. 고성능 데이터 전송: CXL은 기존 PCIe 기반 연결보다 더 높은 성능을 목표로 합니다. 특히 CPU와 GPU, 메모리 등의 자원을 높은 대역폭과 낮은 지연시간으로 연결하여 고성능 워크로드에서 효율을 극대화할 수 있습니다.
2. 메모리 공유: CXL은 메모리 자원을 공유할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 CPU와 가속기가 동일한 메모리 풀을 사용하고, 메모리의 중복을 줄이며 데이터 이동의 지연을 최소화할 수 있습니다.
3. 이기종 컴퓨팅 지원: CXL은 CPU, GPU, FPGA, 메모리 장치 등 다양한 컴퓨팅 자원을 효율적으로 연결하여 이기종 컴퓨팅 환경을 최적화합니다. 이는 AI/ML, 데이터 분석, 고성능 컴퓨팅 등에 필수적인 기능입니다.
4. PCIe와의 호환성: CXL은 PCIe를 기반으로 설계되었기 때문에 PCIe와 호환이 가능합니다. 기존 PCIe 장치와도 호환되며, 이를 통해 데이터센터 환경에서 CXL로의 전환을 쉽게 할 수 있습니다.

 

CXL의 주요 프로토콜

CXL은 각기 다른 목적에 맞게 세 가지 주요 프로토콜을 정의하고 있습니다.

1. CXL.io: 기존 PCIe와 유사한 역할을 하며, 주로 일반적인 I/O 데이터 전송에 사용됩니다.
2. CXL.cache: CPU와 가속기 장치 간의 캐시 일관성을 유지하는 데 사용됩니다. 이 프로토콜을 통해 CPU와 가속기가 동일한 메모리의 데이터를 캐싱하고 효율적으로 공유할 수 있습니다.
3. CXL.memory: 메모리 장치와의 직접적인 데이터 전송에 사용되며, 메모리 풀을 CPU와 다른 장치들이 공유할 수 있도록 합니다.

 

CXL의 장점과 기대 효과

• 자원 효율성: CPU, 메모리, GPU 등의 자원을 더 효율적으로 사용할 수 있어 데이터센터의 자원 활용도를 높입니다.
• 확장성: 기존 아키텍처보다 더 많은 자원을 연결할 수 있어, AI/ML 같은 고성능 컴퓨팅 워크로드에서 요구하는 확장성에 유리합니다.
• 에너지 효율: 메모리 풀링 기능을 통해 메모리 자원의 중복 사용을 줄이며, 데이터 이동에 따른 전력 소모도 감소시킬 수 있습니다.

 

CXL의 활용 예시

CXL은 주로 대규모 데이터센터나 고성능 컴퓨팅 환경에서 사용될 예정입니다. 예를 들어:

• AI/ML 워크로드: CPU와 GPU 간의 고속 연결을 통해 훈련 및 추론 속도를 높일 수 있습니다.
• 데이터 분석 및 HPC: 메모리 집약적인 작업을 빠르게 처리하고, 메모리 풀링을 통해 자원을 유연하게 사용할 수 있습니다.
• 클라우드 및 데이터센터: 클라우드 사업자들은 자원을 동적으로 분배하고 확장하여 더 효율적인 서비스를 제공할 수 있습니다.

요약

CXL은 고성능 컴퓨팅을 위한 새로운 인터커넥트 표준으로, CPU와 메모리, 가속기 등의 자원을 고속으로 연결하며, PCIe를 기반으로 한 호환성을 가지고 있습니다. 이를 통해 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 환경에서 더 효율적이고 확장성 있는 자원 관리를 가능하게 합니다.

 

 

---

 

2. CXL은 특정 기업의 기술인가?? 

NVIDIA의 NVLINK 기술과 같이 특정 기업만의 기술 또는 귀속된 프로토콜이 있는데, CXL의 경우는 다릅니다. 

 

CXL은 특정 기업이 소유한 기술이 아니라, 산업 표준으로 여러 기업이 협력하여 개발한 기술입니다. CXL은 인텔(Intel)이 처음 제안했지만, 현재는 다양한 기술 기업들이 참여하는 CXL Consortium이라는 비영리 산업 협회에서 관리하고 있습니다.

 

CXL Consortium

• CXL Consortium은 CXL 기술을 개발하고 표준화하는 것을 목표로 하는 협회로, 인텔(Intel), 마이크로소프트(Microsoft), 구글(Google), 페이스북 메타(Meta), 아마존(Amazon), 삼성(Samsung), SK하이닉스(SK Hynix), 엔비디아(NVIDIA), AMD, IBM 등 다양한 글로벌 IT 기업들이 회원으로 참여하고 있습니다.
• 이 협회는 CXL의 표준화 작업을 주도하며, 새로운 버전을 개발하고 기술적 사양을 확정하여 배포합니다.

 

왜 CXL은 산업 표준인가?

CXL은 단일 기업이 소유하는 기술이 아니라, 다양한 기업들이 함께 사용할 수 있는 개방형 표준으로 자리 잡았습니다. 이는 여러 하드웨어 및 소프트웨어 벤더들이 상호 운용이 가능한 시스템을 구축하고, 데이터센터나 고성능 컴퓨팅 환경에서 자원을 효율적으로 활용할 수 있게 하기 위해서입니다. 산업 표준으로서의 CXL은 특정 벤더에 종속되지 않으며, 여러 벤더의 제품 간 호환성을 보장하여 다양한 하드웨어를 함께 사용하는 이기종 컴퓨팅 환경에서 유리합니다.

요약하자면, CXL은 여러 글로벌 IT 기업들이 참여하는 산업 표준으로, 특정 기업의 독점 기술이 아니라 산업 전체가 함께 발전시키고 사용하는 기술입니다.

 

---

 

 

본 포스팅의 내용 및 이미지를 무단 전재, 재배포 또는 복사를 금지합니다.

인용 시 출처와 같이 공개해주세요!

도움이 되셨다면 댓글 또는 공감 부탁드립니다!