電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）日前，有外媒報道稱，英特爾計劃在韓國首爾設立科研實驗室，通過擴展和三星、SK海力士的合作，推進適用于數(shù)據(jù)中心的DRAM芯片研發(fā)工作。

此前，我們在報道中已經(jīng)指出，英特爾由于內(nèi)部戰(zhàn)略的混亂，在AI計算芯片方面已經(jīng)落于人后，并且從時間上至少落后英偉達兩年。在英偉達高速發(fā)展的情況下，英特爾在AI算力芯片方面很難翻身。

不過，對于AI計算來說，存儲的重要性同樣很高。目前，高性能計算芯片基本都是配HBM內(nèi)存幫助加快運算，但是在算力系統(tǒng)里，計算和存儲的割裂還是比較嚴重的。如果英特爾能夠在內(nèi)存方面獲得突破，有望實現(xiàn)換道超車。

英特爾首爾研發(fā)實驗室

根據(jù)報道，位于首爾的數(shù)據(jù)中心開發(fā)實驗室將于今年年底前竣工開業(yè)，主要負責為數(shù)據(jù)中心開發(fā)DDR5 DRAM內(nèi)存技術。在這個實驗室里，英特爾將聯(lián)手三星和SK海力士為數(shù)據(jù)中心開發(fā)DDR5 DRAM內(nèi)存技術，測試和評估DDR5和Compute eXpress Link等下一代內(nèi)存產(chǎn)品的性能。

不久前，三星宣布其采用12納米級工藝技術的16Gb DDR5 DRAM已開始量產(chǎn)。與14納米級DRAM相比，三星電子全新的12納米級DDR5 DRAM可將功耗降低約23%，將晶圓產(chǎn)能提高約20%，最高可支持7.2Gbps的速度。

另外，SK海力士也于近日宣布，已經(jīng)完成了現(xiàn)有DRAM中最為微細化的1bnm（第五代10nm級別）的技術研發(fā)，并將適用其技術的DDR5服務器DRAM開始了“英特爾數(shù)據(jù)中心存儲器認證程序（The Intel Data Center Certified memory program）”。據(jù)介紹，新工藝量產(chǎn)的DRAM運行速度為6.4Gbps，數(shù)據(jù)處理速度提高了33%，相較于1αnm工藝產(chǎn)品，功耗降低了20%。

對于業(yè)界來說，三星和SK海力士的最新DRAM產(chǎn)品，除了應用于LPDDR5T和HBM3E產(chǎn)品之外，和英特爾主導的CXL技術結合也是一個看點，有望進一步消除高性能計算的內(nèi)存墻效應。

CXL內(nèi)存是重點

Compute eXpress Link（CXL）內(nèi)存擴展是主要硬件供應商和云提供商于2019年共同制定的開放標準，被認為是PCI-e（PCI Express）技術最主要的替代者，而英特爾是CXL聯(lián)盟牽頭人和主要推動者。

CXL在PCIe 5.0物理層基礎上定義了三種協(xié)議，有效實現(xiàn)了內(nèi)存拓展，還引入了共享內(nèi)存池，達到CPU、存儲、FPGA、加速器之間的緩存一致性。

過去四年的時間里，CXL已經(jīng)連續(xù)更新了1.0/1.1、2.0、3.0三個版本，發(fā)展非常迅速。到了CXL 3.0時代，一個全新的理念已經(jīng)成型——共享內(nèi)存。CXL3.0建立在PCI-Express 6.0之上，將內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)膸捥嵘藘杀?，達到64GT/s。更為重要的是，CXL3.0提供標準邏輯能力，允許更復雜的連接拓撲，使得數(shù)據(jù)中心應用能夠更靈活地分享內(nèi)存。

圖源：CXL聯(lián)盟

目前，無論是數(shù)據(jù)中心還是算力中心，實際上其基本結構依然還是馮諾依曼結構，由計算、傳輸和存儲構成。在這個結構中，目前計算和存儲的對應關系基本是一對一，一個物理內(nèi)存只能屬于某一臺服務器。在CXL3.0技術的加持下，如今計算和內(nèi)存已經(jīng)實現(xiàn)了解耦，因此內(nèi)存有望成為一個嶄新的系統(tǒng)。

首先，服務器之間將能夠直接訪問彼此的內(nèi)存，無需再通過CPU，這樣就能夠顯著提升效率，降低系統(tǒng)運算的延遲。其次，相較于CXL2.0，新版本協(xié)議將內(nèi)存池化的更加徹底，每個主機不再需要分配自己專屬內(nèi)存段，而是多個主機可以擁有一個共享內(nèi)存段的一致性副本。

我們都知道，在數(shù)據(jù)中心領域，目前CXL內(nèi)存已經(jīng)逐漸展露鋒芒，將塑造一種全新的服務器集群方式，顯著提高數(shù)據(jù)處理的效率。而在應對ChatGPT為首的高算力需求應用時，正如三星內(nèi)存副總裁Kim Jae-joon所言，ChatGPT等基于自然語言技術的交互式AI應用的發(fā)展有利于提升內(nèi)存需求。因此，CXL內(nèi)存也有用武之地。

數(shù)據(jù)顯示，在過去的20多年中，處理器的性能以每年大約55%速度快速提升，而內(nèi)存性能的提升速度則只有每年10%左右。在算力集群中，基于CXL協(xié)議的DRAM能夠有效減輕SRAM 的工作負擔，極大地提升模型訓練和推理的效率。

因此，在持續(xù)推動CXL發(fā)展的過程中，英特爾有望摸索出一套計算和內(nèi)存更加均衡的算力集群方式，在整體效率方面超過英偉達計算芯片加主線內(nèi)存的方式，這也不失為一種破局之道。

后記

英特爾目前在數(shù)據(jù)中心和算力中心面臨的挑戰(zhàn)是全方面的，數(shù)據(jù)中心份額被逐漸蠶食，算力中心則遲遲無法打開局面。不過，如果能夠借助CXL技術構建一套全新的計算體系，英特爾有望重新奪回主動權。