Arm Neoverse CMN S3 推动Compute Express Link (CXL) 存储创新

作者：Arm 物联网事业部产品经理 John Xavier Lionel

一致性网状网络 (Coherent Mesh Network, CMN) 互连是一种前沿技术，旨在为现代计算和存储架构提供高性能、可扩展且高效的解决方案。Arm Neoverse CMN S3 能够无缝管理一致性通信和内存共享，是适合现代存储架构的变革性解决方案，其专为支持 Compute Express Link (CXL) 规范而设计，可促进计算与存储之间的无缝通信，从而推动新一代设备的发展。

随着以数据为中心的应用不断增长，CXL 等技术将给存储领域带来巨大变化。在支持配置为 CXL Type 1（加速器）和 Type 3（内存扩展器）的高性能、可扩展存储设备方面，CMN S3 发挥着关键作用。通过连接计算和存储，CMN S3 可满足现代数据中心对效率、低延迟和一致性的需求，从而为当今数据密集型工作负载提供出色的性能和灵活性。

随着超大规模数据中心、企业 IT 提供商和云服务提供商都认识到内存解耦的优势，支持 CXL 的存储解决方案正在加速普及。CMN S3 能够高效地路由、共享和管理内存资源，是当前范式转变的关键促成因素。

展望未来，CMN S3 预计将在以下领域推动创新：

组合式基础设施：将计算和内存资源解耦，以构建高效、可扩展的架构；

人工智能 (AI) 和高性能计算 (HPC) 存储加速：为需要大量内存的工作负载优化数据访问速度；

边缘计算：针对注重实时数据处理的延迟敏感型边缘侧应用，带来更出色的存储解决方案。

通过集成 CXL Type 3 功能，CMN S3 帮助重新定义存储领域，确保未来的存储架构更加灵活、可扩展且经济高效。由于对以内存为中心的高性能计算的需求不断增长，CMN S3 等解决方案将成为当前技术演进的核心。

Neoverse CMN S3 概述

Arm Neoverse CMN S3 支持 CXL.mem (Type 3) 和 CXL.cache (Type 1) 功能，并符合 CXL 规范修订版 2.0 和 CXL 3 修订版 3.0。CMN S3 有 32 个 CCG 设备（CXL 网关），支持 Coherent Mesh Link (CML_SMP) 或 CXL3.0，并带有 512 位 CXS Issue B 接口。

CMN S3 还支持同构和异构多芯片系统拓扑结构。CXL Type 1 设备可连接到 CMN S3，其中每个 CXL Type 1 设备都被视为一个缓存代理，而且由于 CMN S3 符合 CXL3.0 标准，它还支持一个 CXL 缓存端口后面连接多个缓存代理。

同构多芯片系统

该示例系统具有以下特点：

CMN S3 还支持安全特性，比如对 CXL Type 3 设备上存储的数据进行主机端数据加密。当 CXL 交换机和/或 CXL 设备不属于主机的可信任计算基础时，主机端内存保护引擎 (MPE) 将被启用。

CMN S3 支持 CXL 动态容量设备，可满足现代数据中心对灵活、可扩展内存解决方案日益增长的需求。其中一个关键用例涉及内存池化，即多个服务器动态访问共享内存资源，以处理波动的工作负载。利用 CMN S3 先进的一致性管理和低延迟互连，可实现内存资源的实时扩展，确保在不过度配置的情况下实现最佳性能。因此，CMN S3 对支持 AI 训练、实时处理、内存数据库和多租户云环境等高要求应用至关重要，同时还能降低成本，提高资源利用率。

随着业界向由互连解决方案驱动的一致、高性能 CXL 生态系统转变，前沿企业通过将 CMN S3 用于新一代 CXL 设备，可实现具有高带宽、低延迟的共享存储解决方案。