重构数据计算的未来:安费诺计算快速链接(CXL)技术赋能高速互连

来源:Amphenol(安费诺)

作者:-

发布时间:2025-07-09

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计算快速链接(CXL)是一项新兴的重要技术,旨在满足(AI)、高性能计算(HPC)和大数据应用的性能需求。如今,随着数据需求以前所未有的速度增长,计算快速链接(CXL)技术将重新定义数据计算的格局。

本文将探讨安费诺卓越的CXL互连解决方案如何重构高速数据计算的未来。我们将介绍安费诺推出的三款产品,这些产品具有强大的CXL功能,可满足现代数据中心不断发展的需求。




什么是CXL?


计算快速链接(CXL)是一项广受行业认可的先进技术,可在处理器、加速器和内存设备之间建立低延迟连接,保持缓存数据一致性。在需求激增的时代,CXL成为数据中心行业的重要解决方案,有效解决了阻碍性能和效率的内存难题。CXL可有效克服传统服务器内存层次结构的局限性,提高内存带宽,使其与不断增加的内核数量保持同步,同时优化算环境中的资源利用率。

CXL是一项开放式标准互连技术,建立在技术已经成熟的PCI Express®(PCIe®接口的基础之上。CXL可满足现代数据中心日益增长的需求,尤其是(AI)和机器学习(ML)应用的需求。通过统一的内存空间,CXL让设备能够动态共享资源,在提高性能的同时简化内存管理。



CXL在人工智能、

高性能计算和大数据中的作用


随着企业和消费者对人工智能、高性能计算和大数据的应用日益增多,让我们来分析一下CXL如何满足这些领域不断发展的需求。 

内存性能

CXL解决了数据中心面临的严峻内存挑战,尤其是直接连接的DRAM与SSD存储之间的延迟差距。这种差距会严重阻碍计算性能,尤其是在需要快速访问数据的人工智能和高性能计算应用中。CXL通过提供低延迟、缓存一致的连接,可实现更快的处理速度和高效的内存利用。

资源池化

该技术允许内存池化,多个主机可以动态访问共享的内存资源。这一能力对于人工智能工作负载尤为有利,因为它们在不同时间可能需要不同数量的内存。例如,CXL 2.0支持切换,允许多个主机访问单个内存池,而不会产生明显的延迟。

可扩展性

CXL 3.1通过引入多层次切换和点对点直接内存访问,增强了可扩展性。这意味着随着工作负载不断变化,数据中心可以即时优化内存资源配置,提高人工智能和大数据应用的性能。

兼容现有标准

CXL基于现有的PCIe®标准,可与现有硬件无缝集成,同时提供增强功能。这种兼容性简化了软件开发,降低了采用新技术的相关成本。



CXL联盟


CXL联盟是一个公开的行业组织,成立于2019年,旨在开发和推进计算快速链接(CXL)标准。该联盟由英特尔(Intel)、谷歌(Google)和微软(Microsoft)等业内知名组织成立,旨在通过创建支持人工智能(AI)、高性能计算(HPC)和大数据应用中新兴用例的技术规范来提高数据中心性能。它促进了行业不同主体之间的合作,确保技术能够快速响应和适应不断变化的市场需求,从而推动行业的创新和效率。

展望未来,随着CXL 2.0和CXL 3.0等技术不断发展,CXL的前景令人期待,它们将引入多跳切换和增强的内存共享等先进功能。


·  安费诺CXL解决方案 · 


安费诺推出了一系列创新产品,旨在提高计算快速链接(CXL)技术的性能,满足现代数据中心日益增长的需求。这些产品具有尺寸丰富、功能多样,可满足现代计算环境中对高速传输和边缘计算的需求。每款产品均经过专门设计,以支持CXL对高带宽和低延迟的独特要求,适用于需要高效内存共享和资源池化的应用。让我们来了解其中的一些产品:

EDSFF E1/E3 高速电缆组件

安费诺最新推出的EDSFF E1/E3高速互连产品,专为CXL而设计。这款产品旨在优化CXL启用系统中的性能,且尺寸小巧,可通过直接连接到主电路板的电缆传输和高速信号,从而支持EDSFF E1/E3固态硬盘和CXL模块。这种两件式电缆解决方案支持高达PCIe®5.0 32Gb/s的数据传输速率。该连接器一端采用EDSFF标准接口Mini Cool Edge 1C/2C连接器,另一端可灵活选择连接器外形尺寸,包括MCIO、Multi-Trak和背板连接器等选项。该组件设计灵活、功能多样,适用于高速计算环境中的各种应用,为现代数据中心提供了高效的连接解决方案。其主要特点如下:


该互连器件支持符合PCI-SIG CEM规范的X4、X8和标准链路,为高带宽应用提供卓越性能和选项。


高速引脚直接连接到原始电缆,消除PCB迹线信号损耗,确保数据传输可靠。


该方案可为整个系统节省成本,有效降低了主板和背板的PCB成本。


安费诺为客户提供灵活的供应链,允许焊接与立管PCBA工艺同时进行,从而简化生产。


该连接器符合RoHS标准,符合环保、健康和安全要求。


Cool Express Link

EDSFF E3 2C

PCIe® Gen 5/6电缆连接器

安费诺Cool Express Link™是EDSFF E3 2C混合正交压接式产品系列。其中PCIe® Gen 5/6电缆连接器支持低延迟、高带宽和高吞吐量的数据传输,适用于现有和下一代存储及CXL 3.1应用。这类连接器专为高性能计算环境而设计,尤其是在人工智能和机器学习领域。在这些领域,先进的企业级存储和一致的内存共享至关重要。以下是其核心特点:


坚固耐用的正交压铸式外壳设计,确保连接稳定可靠。


混合设计将和边带路由到中板,简化了中板架构,降低了系统总体成本。


这种混合设计还允许高速信号越过主机侧,满足人工智能(AI)、机器学习(ML)和高性能计算(HPC)应用所必需的低延迟和低损耗要求。


易锁定和锁止设计,操作人员能够轻松插拔电缆,提高了设备可用性和操作效率。


E3 2C设计目前已在多个应用中使用,并具备向E3 4C扩展工具的能力,以满足未来应用的需求,确保随着技术的发展而具备可扩展性。


正交式高密度设计在前面板上支持一组驱动器或设备,优化了数据中心的空间利用。


分离式连接器和电缆组件设计简化了维修和更换过程,减少了停机时间,从而降低了维护成本。


最后,压接式连接器设计消除了SMT元件高度限制,使有限空间内的设计选择更加灵活。


Hyper Cool Edge连接器

(SFF-TA-1037 PMM连接器)

安费诺Hyper Cool Edge连接器(SFF-TA-1037 PMM连接器)旨在通过提供高速数据传输、边带通信和电力传输来支持可插拔多用途模块 (SFF-TA-1034)。 连接器采用0.6毫米间距,针对各种应用进行了优化,包括数据中心、服务器、存储系统以及人工智能或机器学习环境中使用的xPU、CXL和NIC模块。提供垂直、直角和跨装配置,以及用于板对电缆应用的面板安装选项,安装灵活性强。


4C+ EP插座支持 X16 PCIe®通道、边带和200W电源,提供强大的连接选项,可实现高性能应用和高效电力传输。


108针插座,支持额外的16个PCIe®发送和接收通道,提高了数据吞吐量,使其适用于需要高带宽的高强度任务。


2针电源插座支持高达400W的额外功率,实现灵活的电源管理,确保连接的设备获得充足的能量,从而实现最佳性能。


支持各种板对板和电缆模块应用,如SSD、NIC和支持CXL的模块,使其成为现代计算环境中多种部署方案的通用器件。


支持xPU/CXL/NIC应用和模块,促进高级处理单元和加速器集成到现有基础架构中。


支持SRIS和SRNS技术,可实现数据传输的时钟同步,增强了跨组件的同步性,这对于在高速运行期间保持数据完整性至关重要。


支持高达64G PAM4的单端高速差分对,可升级到112G PAM4,确保在高性能计算应用的带宽需求不断增长时能够面向未来。



PCI Express®Gen 6

卡缘连接器

安费诺PCIe® Gen 6卡缘连接器支持高速数据传输的新进展,尤其适用于要求高带宽和低延迟的应用。该连接器专为兼容PCIe® Gen 6标准而设计。此新一代连接器系列支持向后兼容,并且采用标准引脚布局,可轻松升级或更换现有的PCIe® 5/4/3/2/1系列产品。

为满足现代计算环境日益增长的需求,这款连接器广泛应用于CXL智能内存控制器、数据中心、人工智能和机器学习应用、信息娱乐系统、工业和笔记本电脑、嵌入式系统以及呼吸器等医疗领域。以下是该连接器的一些特点:


该连接器具有高达64 GT/s的数据传输速率,符合PCIe® Gen 6标准的高带宽和数据速率系统要求。


PCIe® Gen 6卡缘连接器有X1、X4、X8和X16四种规格,提供多种针位选项,可满足不同信号宽带要求。


可以选择删除筋肋,设计灵活,满足特定应用需求。


提供侧面锁闩和锁闩选项,为有效固定配接卡的位置增加了额外功能。


具有开放式侧面结构,可容纳较长的配接卡,提高了设计的灵活性。


低卤材质,符合RoHS标准。


如果没有数据中心和高性能计算的支持,未来的发展可能会受到制约。AI和ML依赖于强大的计算能力和存储能力。我们可以确信,CXL将在这方面发挥重要作用。计算快速链接(CXL)技术的进步正在重塑模态数据中心的格局。随着企业对高效、可扩展互连解决方案的需求日益增长,CXL成为实现无缝内存共享、资源池化和性能提升的重要组件。CXL持续发展,开发出CXL 2.0和3.0等新版本,有望进一步增强其功能,巩固其作为数据中心基础设施基石的作用。

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