CXL, la interfaz con la que cambiará la forma de entender la RAM en PC

La interfaz CXL aún no es una realidad en nuestros PCs, pero va a ser uno de los cambios más importantes y no solo para los periféricos, sino también para la memoria RAM en el PC gracias a una característica del protocolo CXL, la cual de implementarse en las CPU de PC va a cambiar la forma de entender la RAM en cuanto a rendimiento.

La llegada de nuevas tecnologías siempre tiene cómo objetivo cumplir con dos requisitos importantes. El primero de ellos es aumentar el rendimiento sobre sistemas anteriores y el segundo es hacer más fácil y accesible una tarea en concreto. Las del primer caso son normales en PC, ya que cada cierto tiempo salen periféricos y componentes más potentes, las del segundo tipo son más raras y aparecen en periodos de tiempo más largos. Un ejemplo histórico es el puerto USB, el cual reemplazó varias interfaces para periféricos al mismo tiempo y de manera progresiva, simplificando y haciendo más accesible el uso del PC.

Memoria DDR4

Pues bien, la llegada de la memoria DDR5 va a resultar una mejora en el rendimiento de nuestros PC. En especial por el hecho que sus mejoras son lo suficientemente destacables como para sacar un rendimiento superior respecto a la DDR4 bajo el mismo procesador. Siendo una de las claves la capacidad para soportar dos canales de memoria al mismo tiempo. No obstante en una era donde las CPU son totalmente multinúcleo, el tener una memoria capaz de soportar varios canales de memoria al mismo tiempo se convierte en una necesidad.

Esto nos llevaría al desarrollo de una memoria DDR6 en un tiempo muy ajustado, donde los diseños de todo tipo de componentes como CPUs, chipsets, placas base tendrían que volver a la mesa de diseño para la adopción de una nueva forma de memoria tras la DDR5. No obstante, la interfaz CXL ofrece la solución y cambia por completo el paradigma después de varias décadas.

La interfaz CXL se utilizará para ampliar la RAM

Interfaz CXL RAM

Hasta ahora hemos podido ver como la interfaz de memoria de una CPU y la de los periféricos y componentes es distinta, en especial porque el PCi Express es un puerto que por sí mismo no ofrece coherencia con la memoria. Por lo que requiere de otros mecanismos internos en el sistema para conseguirla. De manera simplificada el CXL es un superconjunto del PCI Express 5.0, pero con la diferencia de que dispone de los mecanismos necesarios para la coherencia.

Pero la parte más interesante del CXL es su llamado subprotocolo de memoria, lo cual permite crear interfaces de memoria adicional y utilizar por tanto las interfaces PCIe 5.0 con soporte CXL para:

  • Expandir el ancho de banda total del sistema y/o su capacidad más allá de lo que podría el procesador haciendo uso solo de sus interfaces de memoria DDR5. Esto significa un aumento de rendimiento considerable al existir menos contención y la capacidad de suplir la demanda de datos de una mayor cantidad de núcleos al ampliar los canales de memoria.
  • Permite el uso de diferentes tipos de memoria en un sistema, las cuales estarían totalmente comunicadas sin problemas. Además de permitir aumentar la cantidad de RAM que por limitaciones de chipset puede soportar.

Esto abre una serie de posibilidades que hará que digamos adiós a las clásicas interfaces de memoria DDR en las CPU.

Un cambio que ya se ha puesto en marcha

Samsung CXL Memory Expander

Esto ya lo vimos hace unos meses con el lanzamiento de una tarjeta PCI Express con memoria RAM por parte de Samsung, la cual utiliza una interfaz CXL para precisamente hacer de lo que estamos hablando en esta entrada. No obstante pese a que por el momento esta expansión se va a ir al mercado de las CPU para servidores no podemos olvidar que la interfaz CXL abre la posibilidad de utilizar las líneas PCIe que no se utilicen para ampliar las capacidades de la memoria RAM de nuestro sistema. Incluso puede que veamos futuros módulos DIMM que no interactúen con la clásica interfaz de memoria DDR5, sino con una interfaz CXL incluida en el procesador.

Por lo que en conclusión, el CXL al igual que el USB se puede convertir en una interfaz que reemplace a las interfaces de memoria del futuro. Imaginad por un momento una CPU de AMD, Intel o NVIDIA que no tenga una interfaz de memoria concreta, sino una CXL que permite instalar varias configuraciones de memoria distintas. Esto es importante, ya que en este momento es necesario integrar cada tipo de interfaz de memoria en el perímetro del chip, lo cual aumenta su tamaño.

Así pues, en la actualidad si una CPU o una APU soporta memoria DDR4 y LPDDR4, como sus especificaciones no son las mismas entonces se necesita tener ambas interfaces en un chip o crear dos modelos distintos del mismo procesador. Todo ello se evitará gracias al uso de la interfaz CXL para reemplazar a la de memoria RAM en futuros procesadores.

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