Quando os preços sobem o suficiente, todos começam a olhar para a tecnologia antiga de forma bastante diferente. Passei a maior parte do meu tempo este ano observando o que está acontecendo no nível do consumidor, e os sinais têm sido consistentes e generalizados. Primeiro foi o reinício da produção de DDR4, depois um CPU com quatro anos voltou ao varejo e então os compradores finalmente decidiram expandir suas plataformas que pretendiam deixar para trás. No entanto, algumas das maiores empresas do mundo parecem estar a fazer exactamente o mesmo.
Recentemente Um estudo publicado pela Meta Engineers detalha como o novo expansor de memória da CXL, chamado Vistara, permite que a empresa retire a memória DDR4 de servidores desativados e instale-a em máquinas totalmente novas rodando apenas DDR5. Já implantado em produção em milhões de servidores, é uma das respostas mais impressionantes à crise de memória.
E deu ao DDR4 aposentado uma segunda vida
Um dos principais problemas que Meta descreve no artigo está relacionado ao tempo de vida inadequado do hardware. Os servidores são desativados após cinco a sete anos, mas a DRAM que eles contêm permanece útil por dez a quatorze anos. Ao mesmo tempo, cerca de 40% dos servidores Meta têm memória limitada, o que significa que ficam sem RAM muito antes de ficarem atrás do desempenho bruto da CPU. Como resultado, a empresa está retirando milhões de DIMMs DDR4 em perfeito funcionamento, ao mesmo tempo em que precisa de memória em outros lugares de sua frota de servidores.
O problema é que você não pode simplesmente transferir DIMMs para servidores mais novos. Processadores modernos de nível de servidor, como AMD Turin, suportam apenas DDR5 por meio de seus controladores de memória integrados, o que deixa os módulos DDR4 funcionando perfeitamente sem ter para onde ir. A solução da Meta para esse problema é o Vistara. Em vez de substituir o controlador de memória da CPU, a Meta construiu um Compute Express Link (CXL) 2.0 ASIC personalizado que fica no link PCIe Gen 5 e atua como uma ponte entre o DDR4 e os processadores atuais. Cada chip fornece dois canais DDR4 de 72 bits e três núcleos de gerenciamento RISC-V para alimentar o hardware.
Na plataforma Meta MemServer, dois chips Vistara ficam ao lado de um processador AMD Turin de 158 núcleos e 768 GB de DDR5-6400, e adicionar outros 256 GB de DDR4-2400 regenerado traz de volta um terabyte completo de memória. A forma como funciona é que a memória reciclada nunca finge ser DRAM nativa. Em vez disso, o sistema operacional mostra um nó de memória separado sem processador conectado. Como os sistemas operacionais entenderam que a memória está espaçada por décadas, especialmente em servidores multi-socket, a Meta foi capaz de desenvolver algo que o Linux já conhecia, em vez de inventar uma nova abordagem, e os aplicativos quase não precisaram de alterações.
CPUs de consumo simplesmente não falam a língua
Pode-se perguntar por que esta solução não é aplicável a desktops de consumo. Agora fisicamente isso poderia ser feito. O CXL passa pela camada elétrica PCIe e usa o mesmo conector, portanto não há nada que impeça o posicionamento. O problema então é que o CXL é um protocolo separado que é colocado em camadas e requer silício dedicado em ambas as extremidades, tanto no dispositivo quanto no próprio processador host.
Os chips de classe de servidor e estação de trabalho têm isso, enquanto os processadores de consumo não. Em outras palavras, os processadores de consumo não têm ideia de como tratar um dispositivo PCIe como memória de sistema porque o suporte para o protocolo simplesmente não existe em chips de consumo. Seus controladores de memória integrados só sabem se comunicar com DIMMs DDR5 conectados diretamente à placa-mãe.
Portanto, algumas placas de expansão que aceitam DIMMs DDR5 padrão estão limitadas a plataformas de estação de trabalho como TRX50 e Intel W790. Esses processadores implementam os recursos CXL necessários, enquanto os chips Ryzen e Intel convencionais simplesmente não o fazem. AMD mencionada Implementação de CXL em plataformas de consumo em 2022 com um roteiro de 3 a 5 anos, mas até agora não houve menção de qualquer desenvolvimento nesta área e é seguro assumir que isso não acontecerá tão cedo.
Ninguém vai construí-lo para os consumidores
E a razão para isso é a economia simples
Mesmo que as plataformas de consumo apoiassem o CXL amanhã, é difícil imaginar um fabricante criando um produto como o Vistara para o mercado de massa. Sua economia desempenha um grande papel nisso. Controladores CXL, retimers e complexidade adicional da placa aumentam o custo, e isso antes de você levar em consideração o desenvolvimento do próprio hardware de expansão de memória.
Os consumidores também não têm os mesmos problemas que o Meta. Em um data center de hiperescala, adicionar armazenamento usando CXL pode eliminar a necessidade de implantar um servidor totalmente novo, economizando milhares de dólares em hardware, energia e racks. Em um PC para jogos, na melhor das hipóteses, você pode evitar a compra de outro conjunto de RAM, economizando custos.
Assim, não é difícil explicar por que o CXL ainda é quase exclusivamente uma tecnologia de servidor. Os recentemente anunciados processadores EPYC de 6ª geração da AMD suportam expansão de memória CXL 3.1 junto com 128 pistas PCIe Gen 6 por soquete, enquanto o consórcio CXL finalizou a especificação 4.0 no ano passado. É muito agridoce perceber que a tecnologia continua a avançar, mas quase todos os marcos importantes vieram primeiro no hardware empresarial, principalmente porque é aí que existe o retorno do investimento.
Os data centers continuam a obter a melhor tecnologia
A barreira entre os consumidores e a grande tecnologia continua a ser a economia da adopção e distribuição, e isso resume muito bem o paradigma tecnológico desde a crise da DRAM. Os data centers continuam a se esforçar para sair da inflação e a economia de custos chegará a milhões de servidores. Infelizmente, essa matemática não funciona em desktops, que parecem estar igualmente sobrecarregados pela crise de memória, mas são desproporcionalmente mais afetados.
