CXL: Mit geteilten Arbeitsspeicher-Pools raus aus der RAM-Krise

Für den aktuell massiven Bedarf an Arbeitsspeicher in den zahlreichen neuen Datenzentren könnte es eine unerwartete Lösung geben: Auch der RAM könnte aus den einzelnen Servern in zentrale Speicherpools ausgelagert werden, was die Effizienz steigern würde.

Die Technik ist da

Die nächste Servergeneration könnte den Umgang mit Arbeitsspeicher in Rechenzentren grundlegend verändern. Hersteller setzen zunehmend auf Memory Appliances, die von mehreren Rechnern gleichzeitig über das Netzwerk genutzt werden können, berichtet das britische Magazin The Register. Treiber dieser Entwicklung sind vor allem die anhaltende DRAM-Knappheit und der boomende Bedarf durch Anwendungen mit Künstlicher Intelligenz.

Technische Grundlage dafür ist der Standard Compute Express Link (CXL), der bereits seit mehreren Jahren entwickelt wird. CXL ermöglicht es, Prozessoren, Speicher und Beschleuniger wie GPUs über eine gemeinsame, cache-kohärente Schnittstelle miteinander zu verbinden. Während frühe Versionen vor allem zur Speichererweiterung dienten, eröffnet die kommende CXL-3.0-Generation deutlich weitergehende Möglichkeiten.


Neu ist vor allem, dass Arbeitsspeicher nicht mehr nur einzelnen Maschinen zugeordnet wird, sondern dynamisch zwischen mehreren Systemen geteilt werden kann. Mehrere Server könnten damit auch gleichzeitig auf dieselben Daten im Speicher zugreifen. Experten vergleichen dies mit einer Art Deduplication für RAM: Statt identische Daten mehrfach vorzuhalten, wird ein gemeinsamer Speicherbereich genutzt.

Aktuelle Prozessoren von AMD und Intel unterstützen bereits frühere CXL-Versionen. Mit kommenden Generationen von Epyc- und Xeon-Chips dürfte die Technik jedoch erstmals in größerem Stil in Rechenzentren Einzug halten. Auch Amazons neue Graviton5-Prozessoren sollen den aktuellen Standard bereits unterstützen.

Mehr Effizienz

Ein Vorteil der Technologie liegt in der flexibleren Nutzung teurer Speicherressourcen. Unternehmen könnten RAM bedarfsgerecht verteilen, statt jeden Server mit maximaler RAM-Ausstattung auszurüsten. Allerdings bringt die Architektur auch Herausforderungen mit sich. Netzwerkgebundener Speicher reagiert langsamer als lokal verbauter RAM. Die zusätzliche Verzögerung gilt zwar als moderat, könnte aber bei besonders latenzkritischen Anwendungen problematisch werden.

Mehrere Hersteller arbeiten bereits an entsprechenden Systemen. Unternehmen wie Liqid oder UnifabriX bieten Speicherplattformen an, die bis zu 100 Terabyte DDR5-RAM für zahlreiche Hosts bereitstellen können. Parallel entwickeln Spezialisten wie Panmnesia leistungsfähige CXL-Switches für große Speicherverbünde.

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