电子行业:CXL方案优化AI存储架构,头部厂商有望加速应用.pdf

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  • 时间:2026/03/18
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电子行业:CXL方案优化AI存储架构,头部厂商有望加速应用。CXL 方案可优化存储系统效率,未来 AI 存储架构有望重塑。部分投资者仍然低估了 AI 推理对内存容量扩展及存储架构优化的需求。我们认为,CXL 内存池化方案能显 著优化存储系统效率,未来 AI 算力设施中的内存硬件构成有望重塑。CXL (Compute Express Link)内存池化方案支持跨 CPU、GPU 及其他计算加速器的内 存资源进行统一寻址、统一调度与透明访问,实现内存资源的整合与统一调度,从 而支撑更大规模、更高并发的大模型训练与推理任务。从容量需求来看,AI 推理过 程中上下文缓存、模型权重等数据存储需求不断提升,而当前服务器内存提升受到 插槽数量与单根内存条的容量制约。此外,当前存储架构存在调度低效等问题,模 型参数和激活值需要频繁从 HBM 迁移到 DRAM 再到 SSD,由于带宽差异显著且缺 乏统一内存语义的底层直连协议,容易导致延迟放大、链路带宽浪费以及吞吐率下 降;不同任务对计算资源与内存资源的侧重差异大,现有静态分配资源的方案也可 能会导致算力浪费或内存瓶颈问题。针对现有存储架构的问题,CXL 内存池化方案 有望为 AI 算力设施拓展内存空间并提供更灵活的资源分配方案,从而提升 Al 模型训 练和推理能力;同时 CXL 技术通过优化内存配置,有望显著降低数据中心系统总拥 有成本(TCO)。

CXL 方案相关软硬件逐步完善,头部厂商推进应用。部分投资者认为内存池化方案 成熟度有限。我们认为,目前 CXL 内存池化相关软硬件已逐步完善,头部大厂正加 速推进布局。在互联协议方面,CXL 4.0 规范在 25 年 11 月发布,数据速率达到了 128 GT/s,较 CXL 3.0 翻倍。英伟达未来有望持续推动 CXL 技术生态布局,于 2025 年 9 月收购 Enfabrica 的核心团队和技术授权布局相关方案;根据英伟达官网 信息,英伟达 Vera CPU 支持 CXL 协议。国内服务器厂商已推出 CXL 内存池化相 关方案,2025 年阿里云于云栖大会上宣布推出全球首款基于 CXL 2.0 Switch 技术的 PolarDB 数据库专用服务器;浪潮信息于 2025 年 12 月推出元脑服务器 CXL 内存扩 展方案,基于元脑服务器 NF5280G7,在 24 条本地 DRAM 内存的基本配置下内置 CXL 内存扩展卡。随着相关软硬件逐步完善及头部厂商推进应用,CXL 技术渗透率 有望快速提升。 根据 Techinsight 的预测,CXL 在服务器 DRAM 中的总份额将从 2024 年的近乎为零,快速增长至 2030 年的约 15%。支持 CXL 功能有望逐步成为 服务器标配,产业生态有望加速成熟。

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