UnifabriX utilise CXL pour améliorer les performances HPC

CXL promet de refaire la façon dont les systèmes informatiques sont architecturés. Il fonctionne sur PCIe et peut étendre la mémoire sur des processeurs individuels, mais sa plus grande promesse est de fournir des pools de mémoire arbitrés par le réseau qui peuvent allouer une mémoire à latence plus élevée selon les besoins aux processeurs ou aux machines virtuelles définies par logiciel. Les produits basés sur CXL commencent à apparaître sur le marché en 2023.

CXL cherche à refaire les centres de données, mais les avantages d’une mémoire à latence plus élevée pour une utilisation dans les applications de calcul haute performance (HPC) n’ont pas été évidents, du moins jusqu’à ce qu’UnifabriX démontre les avantages de la bande passante et de la capacité avec son nœud de mémoire intelligent basé sur CXL au Super 2022 Conférence Informatique (SC22). Il y a un vidéo qui vient de sortir montrant des démonstrations UnifabriX pour les applications HPC de mémoire et de stockage montrant les avantages HPC.

UnifabriX indique que le produit est basé sur son unité de traitement des ressources (RPU). Le RPU est intégré dans son nœud de mémoire intelligent CXL, illustré ci-dessous. Il s’agit d’un serveur monté en rack 2U avec des baies de support EDSFF E3 réparables. Le produit contient jusqu’à 64 To de capacité en mémoire DDR5/DDR4 et SSD NVMe.

La société affirme que le produit est conforme à CXL 1.1 et 2.0 et fonctionne sur PCIe Gen5. Ils disent également qu’il est prêt pour CXL 3.0 et prend en charge les extensions PCIe Gen5 et CXL. Il prend également en charge l’accès SSD NVMe via CXL (SSD CXL over Memory). Le produit est destiné à être utilisé dans des environnements bare metal et virtualisés sur une large gamme d’applications, y compris le HPC, l’IA et les bases de données.

Comme pour les autres produits CXL, le nœud de mémoire offre une mémoire étendue, mais il peut également fournir des performances supérieures. En particulier, lors de la Super Computer Conference 2022 (SC22), le nœud de mémoire a été utilisé pour exécuter un test de performance HPCG par rapport au test de référence sans l’aide du nœud de mémoire. Les résultats sont montrés plus bas.

Pour le benchmark HPCG conventionnel, à mesure que le nombre de cœurs de processeur traitant le benchmark augmente, les performances augmentent initialement de manière à peu près linéaire avec le nombre de cœurs de processeur. Cependant, à environ 50 cœurs de processeur, les performances s’aplatissent sans aucune amélioration des performances à mesure que le nombre de cœurs augmente. Au moment où vous atteignez 100 cœurs disponibles, seuls 50 cœurs sont utilisés. C’est parce qu’il n’y a pas de bande passante mémoire supplémentaire disponible.

Si le nœud de mémoire est ajouté pour fournir de la mémoire CXL supplémentaire en plus de la mémoire directement connectée aux cœurs du processeur, nous constatons que la mise à l’échelle des performances avec les cœurs peut se poursuivre. Le nœud de mémoire améliore les performances HPCG globales en déplaçant les données de priorité inférieure de la mémoire proche du processeur vers la mémoire distante CXL. Cela évite de saturer la mémoire proche et permet une mise à l’échelle continue des performances avec des cœurs de processeur supplémentaires. Comme indiqué ci-dessus, le nœud de mémoire a amélioré les performances de référence HPCG de plus de 26 %.

La société a travaillé en étroite collaboration avec Intel sur sa solution CXL et Intel mentionne ces résultats ainsi que 3 autres^rd test de partie dans sa récente fiche produit à ce sujet Infrastructure Processing Unites (IPU) (Intel Agilex FPGA Accelerators Bring Improved TCO, Performance and Flexibility to 4^e Plates-formes Gen Intel Xeon).

En plus de fournir des améliorations en termes de capacité de mémoire et de bande passante, le nœud de mémoire peut également fournir un accès SSD NVMe via CXL. La société affirme que ses plans sont d’inclure la mémoire, le stockage et la mise en réseau via l’interface CXL/PCIe, d’où le nom unifabriX. Avec la mise en réseau également incluse, leurs boîtiers pourraient remplacer les solutions top of rack (TOR) et fournir un accès à la mémoire et au stockage.

Le nœud de mémoire UnifabriX, utilisant l’unité de traitement des ressources de la société, fournit un moyen de surmonter les limitations de bande passante DRAM à connexion directe dans les applications HPC utilisant la mémoire CXL partagée.