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CXL體系結(jié)構(gòu):高速互連的原理解析與實(shí)踐 版權(quán)信息
- ISBN:9787115662194
- 條形碼:9787115662194 ; 978-7-115-66219-4
- 裝幀:平裝-膠訂
- 冊(cè)數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
CXL體系結(jié)構(gòu):高速互連的原理解析與實(shí)踐 本書特色
CXL——存儲(chǔ)方向新熱點(diǎn)技術(shù),浪潮信息技術(shù)團(tuán)隊(duì)出品
全面介紹CXL技術(shù)及其在現(xiàn)代計(jì)算系統(tǒng)中的重要作用
可滿足智算中心、AI服務(wù)器、GPU互聯(lián)、存內(nèi)計(jì)算、云原生基礎(chǔ)設(shè)施、內(nèi)存處理、超融合系統(tǒng)等應(yīng)用場景需求
CXL體系結(jié)構(gòu):高速互連的原理解析與實(shí)踐 內(nèi)容簡介
本書主要介紹CXL技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,涵蓋CXL基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)架構(gòu)、產(chǎn)品簡介、事務(wù)層、鏈路/物理層、交換技術(shù)、系統(tǒng)軟件、FPGA應(yīng)用開發(fā)等內(nèi)容,全面介紹CXL技術(shù)及其在現(xiàn)代計(jì)算系統(tǒng)中的重要作用。 本書分4篇:**篇(第1~4章)介紹CXL的起源以及相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí);第二篇(第5~8章)介紹CXL的核心概念、協(xié)議、架構(gòu)及設(shè)備管理等內(nèi)容;第三篇(第9、10章)介紹系統(tǒng)軟件,并從FPGA工程實(shí)踐角度介紹CXL應(yīng)用開發(fā);第四篇(第11、12章)對(duì)CXL技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。 本書適合對(duì)CXL技術(shù)感興趣的研究人員、工程師、技術(shù)開發(fā)者,以及對(duì)高速互連技術(shù)感興趣的學(xué)生和專業(yè)人士閱讀,尤其適合驅(qū)動(dòng)程序研發(fā)工程師、FPGA/芯片研發(fā)工程師和異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域的研究人員參考。
CXL體系結(jié)構(gòu):高速互連的原理解析與實(shí)踐 目錄
第 一篇 CXL概述
第 1章 CXL起源與發(fā)展 3
1.1 CXL的產(chǎn)生背景 3
1.1.1 新型應(yīng)用需求飛速增長 3
1.1.2 多元化計(jì)算架構(gòu)需求旺盛 4
1.1.3 PCIe鞭長莫及 4
1.2 相關(guān)互連協(xié)議的提出 6
1.3 CXL的提出與發(fā)展 7
1.4 CXL的應(yīng)用場景 8
1.5 小結(jié) 9
第 2章 CXL基礎(chǔ)知識(shí) 10
2.1 PCIe體系結(jié)構(gòu) 10
2.1.1 PCIe架構(gòu) 10
2.1.2 PCIe的層次結(jié)構(gòu) 13
2.1.3 PCIe配置擴(kuò)展 15
2.1.4 PCIe設(shè)備的初始化 19
2.2 緩存一致性 20
2.2.1 緩存一致性問題的誘因 20
2.2.2 MESI簡介 21
2.3 小結(jié) 22
第3章 CXL系統(tǒng)架構(gòu) 23
3.1 CXL互連架構(gòu)簡介 23
3.2 CXL子協(xié)議 24
3.2.1 CXL.io 24
3.2.2 CXL.cache 24
3.2.3 CXL.mem 26
3.3 CXL設(shè)備 27
3.3.1 Type 1設(shè)備 28
3.3.2 Type 2設(shè)備 28
3.3.3 Type 3設(shè)備 30
3.3.4 多邏輯設(shè)備 30
3.3.5 CXL設(shè)備擴(kuò)展和CXL Fabric 30
3.4 CXL核心組件 31
3.4.1 Flex 總線 31
3.4.2 Flit 33
3.4.3 DCOH 33
3.4.4 HDM 34
3.4.5 交換機(jī) 34
3.5 CXL總線層次結(jié)構(gòu)總覽 37
3.6 小結(jié) 38
第4章 CXL產(chǎn)品簡介 39
4.1 CXL處理器 41
4.1.1 第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器 41
4.1.2 AMD EPYC 9004處理器 41
4.2 內(nèi)存 41
4.2.1 三星CMM-D 41
4.2.2 海力士CMM-DDR5 42
4.2.3 瀾起科技CXL內(nèi)存擴(kuò)展控制器芯片M88MX5891 43
4.3 CXL SSD 43
4.4 CXL交換芯片 44
4.5 CXL FPGA板卡 45
4.5.1 Agilex 7 FPGA 45
4.5.2 Intel Agilex 7 FPGA開發(fā)套件 46
4.5.3 浪潮F26A 47
4.6 CXL控制器IP 48
4.7 浪潮G7系列服務(wù)器 49
4.8 小結(jié) 51
第二篇 CXL體系結(jié)構(gòu)
第5章 CXL事務(wù)層 55
5.1 核心概念 55
5.1.1 內(nèi)存 55
5.1.2 緩存行的歸屬 57
5.2 CXL事務(wù)層協(xié)議 58
5.2.1 CXL.io事務(wù)層 58
5.2.2 CXL.cache事務(wù)層 59
5.2.3 CXL.mem事務(wù)層 60
5.3 CXL事務(wù)層架構(gòu) 60
5.3.1 CXL事務(wù)層概念映射關(guān)系 61
5.3.2 CXL事務(wù)層硬件邏輯架構(gòu) 62
5.4 CXL.cache事務(wù)層詳解 63
5.4.1 CXL.cache Read請(qǐng)求 63
5.4.2 CXL.cache Read0請(qǐng)求 64
5.4.3 CXL.cache Write請(qǐng)求 64
5.4.4 CXL.cache Read0-Write請(qǐng)求 65
5.4.5 CXL.cache H2D請(qǐng)求 65
5.5 CXL.mem事務(wù)層詳解 66
5.5.1 CXL.mem M2S請(qǐng)求 66
5.5.2 反向無效機(jī)制 67
5.6 CXL Type 1/Type 2主機(jī)請(qǐng)求HDM流程 67
5.6.1 主機(jī)緩存讀設(shè)備內(nèi)存 68
5.6.2 主機(jī)獨(dú)占讀設(shè)備內(nèi)存 69
5.6.3 主機(jī)無緩存讀設(shè)備內(nèi)存 69
5.6.4 主機(jī)獨(dú)占設(shè)備內(nèi)存(無數(shù)據(jù)) 70
5.6.5 主機(jī)刷新設(shè)備緩存 71
5.6.6 主機(jī)弱有序?qū)懺O(shè)備 71
5.6.7 主機(jī)無效緩存寫設(shè)備 72
5.6.8 主機(jī)緩存寫設(shè)備 73
5.7 CXL Type 1/Type 2設(shè)備請(qǐng)求HDM流程 73
5.7.1 設(shè)備讀HDM-D 73
5.7.2 設(shè)備讀HDM-DB 74
5.7.3 設(shè)備寫HDM-D(Host Bias) 75
5.7.4 設(shè)備寫HDM-DB 77
5.7.5 設(shè)備寫HDM(僅內(nèi)部實(shí)現(xiàn)) 78
5.8 CXL Type 1/Type 2設(shè)備請(qǐng)求主機(jī)內(nèi)存流程 79
5.8.1 設(shè)備讀主機(jī)內(nèi)存 79
5.8.2 設(shè)備寫主機(jī)內(nèi)存 79
5.9 CXL Type 3主機(jī)請(qǐng)求HDM流程 80
5.9.1 主機(jī)讀HDM-H 80
5.9.2 主機(jī)寫HDM-H 81
5.10 小結(jié) 82
第6章 CXL鏈路層/物理層 83
6.1 核心概念 84
6.1.1 Flit 84
6.1.2 流量控制 84
6.1.3 錯(cuò)誤檢查 85
6.2 CXL鏈路層/物理層架構(gòu) 85
6.3 CXL鏈路層詳解 86
6.3.1 CXL鏈路層簡介 86
6.3.2 CXL.io鏈路層 86
6.3.3 CXL.cache/mem鏈路層 88
6.4 CXL仲裁/復(fù)用詳解 95
6.5 CXL物理層詳解 96
6.5.1 CXL物理層簡介 96
6.5.2 有序集塊和數(shù)據(jù)塊 98
6.5.3 CXL物理層幀結(jié)構(gòu) 99
6.5.4 鏈路訓(xùn)練 108
6.6 小結(jié) 108
第7章 CXL交換技術(shù) 110
7.1 CXL交換機(jī)分類 110
7.1.1 單VCS交換機(jī) 110
7.1.2 多VCS交換機(jī) 111
7.2 交換機(jī)的配置和組成 114
7.2.1 CXL交換機(jī)的初始化 114
7.2.2 CXL交換機(jī)端口的綁定和解綁 118
7.2.3 MLD端口的PPB和vPPB行為 123
7.3 CXL協(xié)議的解碼和轉(zhuǎn)發(fā) 123
7.3.1 CXL.io 123
7.3.2 CXL.cache 124
7.3.3 CXL.mem 124
7.4 Fabric管理器API 125
7.4.1 CXL Fabric管理 125
7.4.2 Fabric管理模型 125
7.4.3 CXL交換機(jī)管理 126
7.4.4 MLD組件管理 127
7.4.5 系統(tǒng)操作的管理要求 128
7.4.6 Fabric管理API 132
7.5 CXL Fabric架構(gòu) 137
7.5.1 CXL Fabric架構(gòu)應(yīng)用示例 138
7.5.2 全局架構(gòu)附加內(nèi)存 141
7.5.3 HBR和PBR交換機(jī)之間的互操作性 150
7.5.4 跨越Fabric的虛擬層次 154
7.6 小結(jié) 155
第8章 CXL設(shè)備的復(fù)位、管理和初始化 156
8.1 CXL系統(tǒng)復(fù)位概述 156
8.1.1 CXL設(shè)備復(fù)位類型 156
8.1.2 對(duì)CXL與PCIe復(fù)位行為差異 157
8.2 CXL系統(tǒng)復(fù)位進(jìn)入流程 158
8.3 CXL設(shè)備睡眠狀態(tài)進(jìn)入流程 159
8.4 功能級(jí)復(fù)位 160
8.5 緩存管理 161
8.6 CXL復(fù)位 161
8.6.1 對(duì)易失性HDM的影響 163
8.6.2 軟件行為 163
8.6.3 CXL復(fù)位和請(qǐng)求重試 164
8.7 全局持久性刷新 164
8.7.1 主機(jī)和交換機(jī)職責(zé) 165
8.7.2 設(shè)備職責(zé) 165
8.7.3 能量預(yù)算 167
8.8 熱插拔 168
8.9 軟件枚舉 170
8.10 小結(jié) 170
第三篇 CXL工程實(shí)踐
第9章 CXL相關(guān)系統(tǒng)軟件 173
9.1 BIOS 174
9.2 ACPI 176
9.2.1 ACPI簡介 176
9.2.2 ACPI表訪問工具IASL 178
9.3 Linux與CXL驅(qū)動(dòng)程序 180
9.3.1 cxl/acpi 181
9.3.2 cxl/pci 183
9.3.3 cxl/mem 186
9.3.4 cxl/port 188
9.3.5 cxl/core 188
9.4 CXL內(nèi)存資源工具 192
9.4.1 內(nèi)存性能測(cè)試工具 192
9.4.2 設(shè)備管理工具mxcli 198
9.5 小結(jié) 199
第 10章 基于FPGA的CXL應(yīng)用開發(fā) 200
10.1 R-Tile CXL IP 200
10.2 CXL BFM 201
10.3 CXL內(nèi)存擴(kuò)展 202
10.3.1 FPGA工程設(shè)計(jì) 202
10.3.2 功能仿真 203
10.3.3 性能測(cè)試 205
10.4 CXL GPGPU 209
10.4.1 Vortex GPGPU 209
10.4.2 FPGA工程設(shè)計(jì) 210
10.4.3 RTL功能仿真 211
10.5 小結(jié) 212
第四篇 CXL發(fā)展趨勢(shì)和展望
第 11章 CXL的發(fā)展趨勢(shì) 215
11.1 技術(shù)創(chuàng)新和性能提升 215
11.2 標(biāo)準(zhǔn)化和生態(tài)建設(shè)
CXL體系結(jié)構(gòu):高速互連的原理解析與實(shí)踐 作者簡介
李仁剛,正高級(jí)工程師,就職于浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司。存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長,科技部科技創(chuàng)新2030——新一代人工智能重大項(xiàng)目首席科學(xué)家 / 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事。主要從事計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、集成電路、人工智能等前沿技術(shù)研究,以及多元異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)研制工作。
王彥偉,高級(jí)工程師,就職于浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司,CCF 網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信專委會(huì)執(zhí)行委員。主要從事異構(gòu)計(jì)算以及加速器、服務(wù)器等系統(tǒng)研制工作。曾獲中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng),中國電子學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
黃偉,資深研究員,就職于浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司。主要從事異構(gòu)計(jì)算、人工智能、算力網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)研究。獲發(fā)明專利授權(quán) 9 項(xiàng),發(fā)表論文 7 篇。
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