จนถึงปัจจุบัน วิวัฒนาการของไดรฟ์โซลิดสเทตขึ้นอยู่กับการปรับปรุงความจุและความเร็วในการเข้าถึง อย่างไรก็ตาม ในปีต่อๆ ไป ต้องขอบคุณ การใช้เทคโนโลยี CXL ใน SSDsเราจะมาดูกันว่าอย่างหลังจะเปลี่ยนวิธีที่แอปพลิเคชันและระบบปฏิบัติการใช้คอมพิวเตอร์ของเราได้อย่างไร
สิ่งที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งที่ได้เห็นในช่วง Hot Chips ปีนี้ก็คือการนำเสนอของ a ซัมซุง โซลิดสเตตไดรฟ์ประเภท NVMe พร้อมความสามารถที่เราจะแสดงความคิดเห็นด้านล่าง หน่วยดังกล่าวในขณะนี้มีไว้สำหรับเซิร์ฟเวอร์หรือสิ่งที่เรียกว่าศูนย์ข้อมูลในปัจจุบัน ในขณะนี้ CXL หรือ Compute Express Link ไม่ได้ใช้งานในโปรเซสเซอร์ใดๆ ในตลาด แต่ข้อดีของมันก็คือ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการนำ CXL ไปใช้จะมีจำนวนมากในหลายระบบในอนาคต
RAM และที่เก็บข้อมูลในระดับเดียวกัน
โปรโตคอล CXL, คอมพิวท์ เอ็กซ์เพรส ลิงค์ , เป็นหลักการและ ส่วนขยายของ PCI Express 5.0 ซึ่งเหนือสิ่งอื่นใดมีความสามารถสำหรับ อุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับพอร์ตดังกล่าวให้สอดคล้องกันอย่างเต็มที่ในแง่ของการเข้าถึงหน่วยความจำ. ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่เกิดขึ้นกับส่วนหนึ่งของหน่วยความจำส่วนกลาง DRAM หรือหน่วยความจำภายใน เช่น VRAM ของการ์ดกราฟิก จะเห็นได้จากอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับพอร์ตนั้น
ข้อได้เปรียบหลักของสิ่งนี้คือคุณ ไม่ต้องเข้ารหัสกระบวนการคัดลอกจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งอย่างชัดแจ้งอีกต่อไป . แม้ว่าในระดับการทำงานของฮาร์ดแวร์ สิ่งนี้จะไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากเรากำลังพูดถึงความจำที่แยกจากกัน ดังนั้นมันจะยังคงทำงานเป็นสถาปัตยกรรมหน่วยความจำแบบ non-unified แต่ความแตกต่างใหญ่คือการทำให้การทำงานของโปรแกรมเมอร์แอปพลิเคชันง่ายขึ้นและหนึ่งในองค์ประกอบที่จะได้รับประโยชน์สูงสุดจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ มาคือ NVMe SSD การจัดเก็บข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการถือกำเนิดของไดรฟ์ที่เข้ากันได้กับ PCIe Gen 5
อนาคตของ NVMe SSD อยู่ที่ CXL
อย่างไรก็ตาม โปรโตคอล CXL ใน NVMe SSD ทำได้มากกว่านั้น ดังที่คุณเห็นในกราฟด้านบน และเวลาแฝงในการเข้าถึงต่ำกว่าไดรฟ์ทั่วไปมาก นี้จะเตือนอะไรหลายอย่าง อินเทล สัญญากับ Optane แต่คราวนี้เรากำลังจัดการกับมาตรฐานที่ไม่ใช่กรรมสิทธิ์ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ชิปหน่วยความจำแฟลชพิเศษเพียงอัปเดตอินเทอร์เฟซ PCIe ของคอมพิวเตอร์
ตอนนี้ เรามาทบทวนกันก่อนว่า SSD ประเภท M.2 คืออะไร โดยปกติแล้วจะมีชิปหน่วยความจำแฟลชที่เกี่ยวข้องกันซึ่งเก็บข้อมูลไว้ ตัวควบคุมแฟลชที่ไม่มีอะไรมากไปกว่าหน่วยความจำแบบเดียวกันที่มีความจุเพิ่มขึ้น และสุดท้ายชิปหน่วยความจำ DRAM หนึ่งหรือสองชิป ซึ่งสามารถเป็น DDR หรือ LPDDR ดี, ขอบคุณ CXL ที่หน่วยความจำจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบ แรม . กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการคัดลอกไปยังหน่วยความจำของระบบจะไม่จำเป็น และทั้งโปรเซสเซอร์และการ์ดกราฟิกสามารถเข้าถึงได้โดยตรง โดยไม่ต้องรอให้คัดลอกข้อมูลไปยังหน่วยความจำในการทำงานที่เกี่ยวข้อง
ข้อเสียเปรียบใหญ่
อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถลืมได้ว่าความจริงของการเข้าถึงหน่วยความจำ RAM ผ่านพอร์ต PCI Express และแม้ว่าเราจะทำอย่างสม่ำเสมอ ก็เพิ่มความหน่วงให้กับสมการ นั่นคือข้อมูลและคำแนะนำที่ดำเนินการจากหน่วยความจำของ SSD จะไม่ถูกดำเนินการอย่างง่ายดายเช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ควรชี้แจงว่า ซีพียู จะยังคงเข้าถึง RAM ผ่านกลไกแบบเดิม CXL ไม่ได้ขึ้นอยู่กับโปรเซสเซอร์ที่เข้าถึงทุกอย่างโดยใช้เส้นทางนั้น
และในทางกลับกัน ในกรณีส่วนใหญ่ การเข้าถึง SSD RAM โดยตรงทำได้เร็วกว่ามาก มากกว่าที่ไม่ต้องดำเนินการกระบวนการคัดลอกทั้งหมดจากหน่วยความจำหนึ่งไปยังอีกหน่วยความจำหนึ่งดังที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
