Marvell presenta la innovadora línea de productos Structera CXL para hacer frente a los retos de ancho de banda y capacidad de la memoria de servidor en los centros de datos en la nube

Marvell Technology, Inc. (NASDAQ: MRVL), líder en soluciones de semiconductores para infraestructuras de datos, ha lanzado hoy la línea de productos Marvell Structera de dispositivos Compute Express Link (CXL) que permiten a los operadores de centros de datos en nube superar los retos de rendimiento y escalado de memoria en servidores de propósito general.

Para hacer frente a las aplicaciones intensivas en memoria, los operadores de centros de datos añaden servidores adicionales para obtener un mayor ancho de banda de memoria y una mayor capacidad de memoria. Las capacidades de cálculo de los procesadores añadidos no suelen utilizarse para estas aplicaciones, lo que hace que los servidores sean ineficientes desde el punto de vista de los costes y la energía. El estándar industrial CXL aborda este reto permitiendo nuevas arquitecturas que pueden añadir memoria de forma eficiente a los servidores de propósito general.

La línea de productos Structera comprende dos familias de dispositivos CXL optimizados para diferentes casos de uso. Los aceleradores de memoria cercana Structera A CXL son una nueva categoría de dispositivos que integran núcleos de procesador de clase servidor y múltiples canales de memoria con CXL para abordar aplicaciones de memoria de gran ancho de banda, como los modelos de recomendación de aprendizaje profundo (DLRM) y el aprendizaje automático. Los controladores de expansión de memoria Structera X CXL permiten añadir terabytes de memoria a los servidores de propósito general y abordar aplicaciones de memoria de alta capacidad como las bases de datos en memoria. Las familias de dispositivos Structera CXL son las primeras del sector que admiten cuatro canales de memoria, integran compresión en línea y utilizan procesos de fabricación de 5 nm.

Además de los productos estándar Structera A y X, Marvell desarrolla silicio CXL personalizado para operadores de nube que está optimizado para sus arquitecturas y cargas de trabajo únicas.

Un nuevo caso de uso de CXL: Aceleración ML/AI

Los aceleradores Structera A integran 16 núcleos Arm Neoverse V2 y están optimizados para mejorar el rendimiento de aplicaciones de gran ancho de banda de memoria como DLRM. DLRM se caracteriza por operaciones de memoria tanto dispersas como densas. Las operaciones dispersas pueden toparse con un muro de memoria, en el que el ancho de banda de la memoria es insuficiente para el cálculo disponible. El acelerador Structera A 2504, el primer producto de la familia, admite un ancho de banda de memoria de hasta 200 GB/s y 4 TB de capacidad de memoria.

Para un servidor DLRM que utilice un único procesador de 64 núcleos, añadir un único dispositivo Structera A aumentaría el número de núcleos de cálculo en un 25% (64 frente a 80), el ancho de banda de memoria agregado en un 50% (400 GB/s frente a 600 GB/s), la memoria total en hasta 4 TB y el ancho de banda de memoria por núcleo en un 25% (6,25 GB/s frente a 7,5 GB/s). También mejoraría la eficiencia energética del ancho de banda de memoria de 1 W a 0,83 W por GB/seg. La adición de dos dispositivos Structera A aumentaría los núcleos de cálculo en un 50%, duplicaría el ancho de banda de memoria agregado, aumentaría la capacidad de memoria hasta 8 TB, aumentaría el ancho de banda de memoria por núcleo en un 50% y mejoraría la eficiencia energética del ancho de banda de memoria hasta 0,75 W por GB/seg.

La familia de productos Structera X, por el contrario, está diseñada para ampliar la capacidad de memoria por servidor y abordar aplicaciones de memoria de alta capacidad. Los dispositivos Structera X son los primeros del sector en admitir cuatro canales de memoria DDR4 y DDR5 y hasta tres módulos de memoria en línea dual (DIMM) DDR4 por canal (3DPC) para maximizar la capacidad de memoria por controlador y nodo de servidor. Los dispositivos también son los primeros productos de expansión de memoria CXL que pueden admitir simultáneamente dos CPU de servidor para optimizar la utilización de la energía, el espacio y la memoria.

El Structera X 2404 permite a los operadores reciclar sus módulos DIMM DDR4 de servidores de uso general dados de baja. Se espera que millones de módulos DIMM DDR4 funcionales se conviertan en residuos electrónicos en los próximos años a medida que los operadores sustituyan los servidores de uso general existentes por otros nuevos que utilicen DDR5. El uso de módulos DIMM DDR4 «gratuitos» para ampliar la capacidad de estos servidores reduce el capex en miles de dólares por servidor de uso general. La reutilización de los módulos DIMM DDR4 retirados del servicio también responde a los objetivos de sostenibilidad de los centros de datos.

Los productos de Structera son los primeros del sector en incorporar compresión de memoria en línea basada en hardware que se adhiere a las especificaciones de Google y Meta que se han presentado al Open Compute Project (OCP).

«El acceso a la memoria es un problema polifacético y los proveedores de servicios en la nube difieren sustancialmente en cuanto a sus objetivos y estrategias de despliegue de CXL», afirma Bob Wheeler, analista principal de Wheeler's Network. «Marvell ha desarrollado una visión a largo plazo para CXL que capitaliza esta diversidad de usos y animará a los hiperescaladores y a otros a adoptar CXL para escalar el llamado muro de memoria.»

«Nuestra nueva línea de productos Structera CXL cambiará las reglas del juego al permitir una utilización óptima de los recursos y reducir el consumo de energía para escalar cargas de trabajo intensivas en memoria en la nube», afirma Raghib Hussain, presidente de productos y tecnologías de Marvell. «Marvell está cumpliendo la promesa de CXL y nuestro compromiso con los clientes para ayudarles a resolver sus problemas más desafiantes. CXL continuará siendo un habilitador tecnológico crítico para la infraestructura acelerada a través de nuestras carteras de computación, conectividad y almacenamiento.»

Amplio apoyo del ecosistema

Varias empresas están desarrollando planes para dar soporte a la nueva línea de productos Structera CXL.

«A medida que CXL madura, desbloquea oportunidades para la innovación a través de la desagregación, lo que permite aplicaciones transformadoras en todo el ecosistema del centro de datos», dijo Raghu Nambiar, vicepresidente corporativo de Ecosistemas y Soluciones de Centros de Datos de AMD. «Nuestra colaboración con Marvell está en el corazón de asegurar nuestro compromiso con este ecosistema; ofreciendo el rendimiento y la eficiencia energética necesarios para desplegar y escalar la infraestructura de próxima generación para alimentar las aplicaciones críticas de negocio y de IA más exigentes.»

«La nueva familia de controladores Marvell Structera CXL combina la tecnología de compresión y la experiencia en SoC de Marvell con las ventajas de rendimiento y eficiencia de Neoverse V2 de una forma que ejemplifica el ritmo de innovación que solo Arm Neoverse hace posible», dijo Mohamed Awad, vicepresidente sénior y director general de la línea de negocio de infraestructura de Arm. «Es exactamente este tipo de procesamiento optimizado el que reduce el consumo de energía y permite la infraestructura de alto rendimiento que exige la IA».

Debendra Das Sharma, Arquitecto Jefe de E/S de Intel, ha declarado: «Intel está encantada de que Marvell contribuya al ecosistema CXL en evolución, incluida la utilización de expansores de memoria para soluciones de expansión de capacidad y ancho de banda. Estas soluciones permiten reutilizar los módulos DIMM DDR4 para ampliar la capacidad de memoria, al tiempo que aumentan el ancho de banda de memoria disponible para los núcleos de la CPU. Con soporte para CXL 2.0, la familia de productos Intel Xeon 6.0 está a la vanguardia de estos desarrollos y agradece la colaboración con Marvell para llevar estas soluciones al mercado.»

«Marvell es un importante socio del ecosistema CXL para Micron, y nuestro trabajo conjunto ayudará a avanzar en la adopción de la expansión de memoria en la industria. Nuestra colaboración en la interoperabilidad de la memoria permitirá recursos de memoria flexibles y escalables para adaptarse al aumento del número de núcleos de los procesadores y a las cargas de trabajo intensivas en datos», afirma Vijay Nain, director senior de Gestión de Productos CXL de Micron. «Al impulsar una mayor capacidad de memoria y una menor latencia, los operadores de centros de datos pueden beneficiarse de una reducción de los gastos operativos y de capital».

Características del producto

Marvell Structera A 2504

PCIe 5.0/CXL 2.0 x16

Cuatro canales de DRAM DDR5 6400 MT/seg

Compatibilidad con dos módulos DIMM de memoria por canal (2DPC)

16 núcleos Arm Neoverse V2 a 3,2 GHz

Compresión y descompresión LZ4 en línea

Cifrado y descifrado AES-XTS de 256 bits en línea

Módulo de seguridad de hardware integrado y arranque seguro

Marvell Structera X 2404

PCIe 5.0/CXL 2.0 1 x16 o 2 x8

Cuatro canales de DRAM DDR4 3200 MT/seg

Compatibilidad con tres módulos DIMM de memoria por canal (3DPC)

Compresión y descompresión LZ4 en línea

Cifrado y descifrado AES-XTS de 256 bits en línea

Módulo de seguridad de hardware integrado y arranque seguro

Marvell Structera X 2504

PCIe 5.0/CXL 2.0 1 x16 o 2 x8

Cuatro canales de DRAM DDR5 6400 MT/seg

Compatibilidad con dos módulos DIMM de memoria por canal (2DPC)

Compresión y descompresión LZ4 en línea

Cifrado y descifrado AES-XTS de 256 bits en línea

Módulo de seguridad de hardware integrado y arranque seguro

Disponibilidad

Los aceleradores de memoria compacta Structera A, los controladores de expansión de memoria Structera X y el silicio CXL personalizado estarán disponibles en el cuarto trimestre de 2024.

Fuente: Marvell