PCIe und CXL: Wie schnelle Schnittstellen die Server-Architektur verändern

Compute Express Link und PCIe 5.0 und 6.0 legen das Fundament für neue Serverkonzepte. Die Hardware solcher Maschinen lässt sich per Software zusammenschalten.

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, Bild: Rudolf A. Blaha

(Bild: Bild: Rudolf A. Blaha)

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Künftige Server könnten sich grundlegend von bisher gewohnten unterscheiden. Dank neuer Schnittstellen lässt sich Hardware extrem flexibel konfigurieren: Je nach Rechenaufgabe schaltet man aus der Ferne mehr Arbeitsspeicher oder spezialisierte Beschleunigermodule dazu. Dabei geht es nicht um virtuelle Maschinen, sondern um die Verbindung von Hardwarekomponenten per PCI Express (PCIe).

Trotzdem muss niemand Komponenten oder Kabel umstecken, die Konfiguration solcher "disaggregierter" Server – auch Composable Infrastructure genannt – funktioniert per Skript und ist automatisierbar. Der jeweils zusammengeschaltete Server nutzt Komponenten aus Ressourcenpools, die in einem einzigen oder auch mehreren benachbarten Racks eingebaut sind und über superschnelle PCIe-Leitungen und -Switches kommunizieren.

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Hochleistungsverbindungen mit der Zusatzfunktion Compute Express Link (CXL), auf die wir hier genauer eingehen, bilden die Basis für Konzepte wie Memory-Centric Computing, bei dem mehrere Spezialprozessoren und Rechenbeschleuniger dieselben Speicherbereiche adressieren. Zudem lassen sich neuartige Speichertypen besser einbinden, etwa Storage Class Memory, also nichtflüchtiger Speicher, der fast so schnell ist wie RAM. Auch Innovationen wie Computational RAM, Computational Storage und SmartNICs profitieren von den neuen Interconnects.