三星CXL内存与异构系统架构为数据中心提升工作效率

内存大厂三星（SAMSUNG）在2025 OCP全球高峰会中发布了其革命性的CXL内存模块（CMM）路线图，并详细展示了针对下一代智能代理（Agentic AI）服务器平台设计的异质内存系统架构。

三星表示，此项发布的核心在于CMM-D系列的持续扩展，目的是通过CXL技术提升数据中心及AI工作的内存扩展性与效率，巩固三星在长期市场中的领导地位。

CMM-D迈向1TB容量与72GB/s带宽

三星正在积极扩展其CMM路线图，特别是CMM-D系列，目标是在2025年推出CMM-D终极版本，以实现商业化目标。CMM-D产品系列是业界重要的CXL内存扩展解决方案，为数据中心和AI工作执行提供可扩展、高容量的内存。

三星指出，目前的阶段在CMM-D 1.1的部分，涵盖了业界首个CXL解决方案，并使用开源固件（Open-source firmware）。而CMM-D 2.0则是专注于构建学习平台和提供全方位解决方案。其中，CMM-D 2.0提供128GB或256GB的容量选择，且支持高达36GB/s的带宽。这些产品符合CXL 2.0标准，采用PCIe Gen 5 x8界面，并支持DDR4/DDR5双DQS信道。当前已经准备对客户样品。

至于，在CMM-D 3.1方面，三星的目标是通过CMM-D 3.1来实现长期的技术件展，包括预计在2025年达到设计导入，其容量可扩展至惊人的1TB，带宽将大幅提升至72GB/s，支持CXL 3.0，特别是针对更长电缆长度的收发器（Transceiver）技术。此外，界面升级至PCIe Gen 6 x8，并持续支持DDR5双DQS信道。而CMM-D 3.1的额外特色包括ITB、压缩（Compression）FMM引擎。而CMM-D 3.1首批样品即将推出。

DCMFM实现软件定义内存的目标

三星还强调借Data Center Memory Fabric Management (DCMFM) 实现软件定义内存的目标。三星表示，随着数据中心工作执行，特别是AI和Kubernetes应用方面的复杂性增加单纯依赖传统的内存配置方法已不足以应对。三星意识到，现有方法常过度依赖内存使用率预测，导致资源预测不准确、过度承诺，以及难以确切知道应用程序需要多少内存资源。

为了解决这些挑战，三星推出了数据中心内存光纤管理（DCMFM）系统，作为其CMS软件解决方案的范例。而其DCMFM架构的关键要素能提供集中的内存配置管理，用于内存的分配与解除分配，且系统由DCMFM Manager负责内存分配管理，而由DCMFM Agent负责处理来自Manager的内存分配请求所构成。DCMFM Monitor则用于观察已分配/已终止的内存请求。

借由以上的架构，三星强调，DCMFM能够与Kubernetes无缝集成，提供CXL设备、交换机和主机的拓扑视图，并支持资源解耦/重新分配，涵盖直接连接模式和池化模式。另外，通过CMS S/W（DCMFM），三星展示了动态内存调整大小的范例，以应对内存耗尽的问题。此解决方案的成果，就是可以在最新的Vanilla X86、Linux和CXL 2.0服务器CPU上运行。而且，还具有直接池化功能，通过VNNP到PPM的桥接技术在LD单元上完成。

三星演示了结合CXL Switch和CMM-D的硬件架构参考设计。其中，在CXL内存池化的设置中，主机（Host）通过CXL Switch连接到多个CMM-D模块。这与传统方案（Host通过Rcvd/Tx Switch连接CMM-D）形成对比。

软件定义内存的需求迫切

根据云计算服务数据显示，在2023年，AWS、Azure和Google Cloud中只有10%的预配CPU资源被利用。这突显了数据中心在资源分配上存在巨大的浪费，因为内存资源通常与CPU一并预配。通过CXL技术，远程访问（remote access）显著改善了内存利用率，并降低了相较于传统解决方案的延迟与开销。预计到2025年，预配CPU的使用率将从2023年的13%上升到23%。