趨勢研判！2024年中國CXL內(nèi)存行業(yè)市場現(xiàn)狀及研發(fā)動態(tài)分析：CXL技術(shù)為化解“內(nèi)存墻”問題提出新的解決方案，發(fā)展前景廣闊[圖]

內(nèi)容概要：CXL全稱為Compute Express Link，是一種開放式行業(yè)互連標(biāo)準(zhǔn)，可在主機(jī)處理器與加速器、內(nèi)存緩沖區(qū)和智能I/O設(shè)備等設(shè)備之間提供高帶寬、低延遲連接，從而滿足高性能異構(gòu)計算的要求，并且其維護(hù)CPU內(nèi)存空間和連接設(shè)備內(nèi)存之間的一致性。從2019年至今，CXL已經(jīng)從CXL 1.0版本演化至3.1版本，主要針對內(nèi)存池化、內(nèi)存熱插拔、內(nèi)存共享和訪問、以及互連通信能力等進(jìn)行增強(qiáng)優(yōu)化。CXL技術(shù)是一種新型的高速互聯(lián)技術(shù)，旨在提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量和更低的延遲，同時實現(xiàn)內(nèi)存共享、提高內(nèi)存利用效率，為化解“內(nèi)存墻”問題提出新的解決方案。在處理器、存儲芯片、控制器、模組等廠商的推動下，全球CXL行業(yè)發(fā)展不斷提速，市場前景廣闊，行業(yè)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)容，預(yù)計全球CXL市場規(guī)模將由2022年17億美元增長至2028年的158億美元，期間年復(fù)合增長率將達(dá)45%。三星電子、美光、江波龍等國內(nèi)外各大廠商都在研發(fā)支持CXL 2.0/3.0的處理器、CXL DRAM等產(chǎn)品，從而將內(nèi)存擴(kuò)展內(nèi)存技術(shù)的更多特性帶入數(shù)據(jù)中心，加速CXL的應(yīng)用。未來，在企業(yè)持續(xù)加大研發(fā)投入、行業(yè)組織進(jìn)一步完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等因素的推動下，CXL技術(shù)將持續(xù)演進(jìn)，商業(yè)化進(jìn)程提速。

關(guān)鍵詞：CXL內(nèi)存定義、CXL內(nèi)存發(fā)展歷程、CXL內(nèi)存市場規(guī)模、CXL內(nèi)存研發(fā)動態(tài)、CXL內(nèi)存發(fā)展趨勢

一、CXL內(nèi)存行業(yè)相關(guān)概述

CXL全稱為Compute Express Link，是一種開放式行業(yè)互連標(biāo)準(zhǔn)，可在主機(jī)處理器與加速器、內(nèi)存緩沖區(qū)和智能I/O設(shè)備等設(shè)備之間提供高帶寬、低延遲連接，從而滿足高性能異構(gòu)計算的要求，并且其維護(hù)CPU內(nèi)存空間和連接設(shè)備內(nèi)存之間的一致性。

CXL協(xié)議包含三個子協(xié)議：（1） CXL.io：這種模式可以將內(nèi)存擴(kuò)展到外部設(shè)備，使得數(shù)據(jù)的傳輸速度更快。CXL.io通過PCIe總線連接CPU和外部設(shè)備，這樣CPU就可以與外部設(shè)備共享內(nèi)存，并且可以直接訪問外部設(shè)備的I/O資源。（2）CXL.cache：這種模式可以通過將內(nèi)存緩存到外部設(shè)備中來提高性能。CXL.cache模式允許CPU在本地緩存中保留最常用的數(shù)據(jù)，而將不常用的數(shù)據(jù)保存在外部設(shè)備中。這樣可以減少內(nèi)存訪問時間，提高整體系統(tǒng)性能。（3）CXL.memory：這種模式可以將外部設(shè)備作為主內(nèi)存使用，從而實現(xiàn)更大的內(nèi)存容量。CXL.memory模式允許CPU將外部設(shè)備看作是擴(kuò)展內(nèi)存，從而可以存儲更多的數(shù)據(jù)。這種方式可以提高系統(tǒng)的可靠性，因為即使發(fā)生了內(nèi)存故障，CPU仍然可以通過外部設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。

回溯其發(fā)展歷程，CXL是由英特爾于2019年3月在Interconnect Day 2019上推出的一種開放性互聯(lián)協(xié)議，旨在實現(xiàn)計算、內(nèi)存和存儲資源的動態(tài)分配，通過在CPU和加速器之間提供共享內(nèi)存的高速通道，使得這些設(shè)備可以更有效地一起工作，提高數(shù)據(jù)中心的性能和效率。2019年，CXL 聯(lián)盟正式成立，至今，CXL已經(jīng)從CXL 1.0版本演化至3.1版本，主要針對內(nèi)存池化、內(nèi)存熱插拔、內(nèi)存共享和訪問、以及互連通信能力等進(jìn)行增強(qiáng)優(yōu)化。CXL 3.1是對CXL 3.0版本的漸進(jìn)性的更新，新規(guī)范對橫向擴(kuò)展 CXL 進(jìn)行了額外的結(jié)構(gòu)改進(jìn)、新的可信執(zhí)行環(huán)境 ehnahcments 以及對內(nèi)存擴(kuò)展器的改進(jìn)。

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2025年中國CXL內(nèi)存行業(yè)市場研究分析及發(fā)展趨向研判報告》

二、CXL內(nèi)存行業(yè)發(fā)展背景

大模型的快速發(fā)展推動“算力”和“存力”需求快速增長，與此同時，對“運(yùn)力”也提出了更高的需求，系統(tǒng)需要更高的帶寬、更快的傳輸。但內(nèi)存的性能提升速度遠(yuǎn)低于處理器的性能提升速度，導(dǎo)致處理器無法充分發(fā)揮其計算能力。“內(nèi)存墻”問題由來已久，在AI時代表現(xiàn)的愈發(fā)明顯，“算力”和“運(yùn)力”之間的差距越來越大。Transformer類的模型參數(shù)的數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)增長，每兩年增加410倍，而GPU內(nèi)存僅以每兩年2倍的速度擴(kuò)展。CXL技術(shù)是一種新型的高速互聯(lián)技術(shù)，旨在提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量和更低的延遲，同時實現(xiàn)內(nèi)存共享、提高內(nèi)存利用效率，為化解“內(nèi)存墻”問題提出新的解決方案。

三、CXL內(nèi)存行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

CXL是繼 HBM 之后存儲領(lǐng)域的一項重要創(chuàng)新技術(shù)，備受矚目。在處理器、存儲芯片、控制器、模組等廠商的推動下，全球CXL行業(yè)發(fā)展不斷提速，市場前景廣闊，行業(yè)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)容，預(yù)計全球CXL市場規(guī)模將由2022年17億美元增長至2028年的158億美元，期間年復(fù)合增長率將達(dá)45%。

CXL高速互聯(lián)目前處于市場應(yīng)用的早期階段，未來采用CXL協(xié)議服務(wù)器的占比持續(xù)提升，DRAM將占據(jù)CXL市場的主要份額。預(yù)計到2028年，CXL DRAM市場價值將占據(jù)CXL內(nèi)存市場的近80%，CXL DRAM在DRAM中滲透率將達(dá)8%。

各大廠商都在研發(fā)支持CXL2.0/3.0的處理器、CXL DRAM等產(chǎn)品，從而將內(nèi)存擴(kuò)展內(nèi)存技術(shù)的更多特性帶入數(shù)據(jù)中心，加速CXL的應(yīng)用。海外廠商，三星電子早在2021年5月，就開發(fā)出全球首款基于CXL的DRAM技術(shù)；2022年推出業(yè)界首款基于CXL 1.1的512GB CXL DRAM；2023年5月開發(fā)出支持CXL 2.0的128GB CXL DRAM；2024年第二季度推出支持CXL 2.0的256GB CMM-D產(chǎn)品，計劃2024年年底之前批量生產(chǎn)。除了三星，其他兩大內(nèi)存廠也在布局該技術(shù)。美光在2023年8月推出基于CXL 2.0的內(nèi)存擴(kuò)展模塊CZ120；SK海力士在2023年10月展示了其CXL產(chǎn)品，包括基于CXL的計算內(nèi)存解決方案 (CMS) 2.0，使用近內(nèi)存處理 (NMP) 架構(gòu)來解決CPU內(nèi)存瓶頸問題并提高處理性能。面對廣闊前景，國內(nèi)廠商也開始涉足這一領(lǐng)域，2024年3月，江波龍在CFMS2024展出了一款基于Compute?Express?Link?(CXL)技術(shù)的創(chuàng)新內(nèi)存擴(kuò)展設(shè)備——CXL?2.0?AIC內(nèi)存擴(kuò)展卡。這款擴(kuò)展卡采用非DRAM?on-board封裝設(shè)計，可兼容多種容量和規(guī)格的直插式內(nèi)存條。它不僅支持CXL1.1標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)單個計算節(jié)點服務(wù)器線纜直連的直插式內(nèi)存條擴(kuò)展，還兼容CXL2.0標(biāo)準(zhǔn)，支持多個計算節(jié)點服務(wù)器集群與存儲池線纜直連的直插式內(nèi)存池化，從而滿足多樣化的應(yīng)用場景需求。2024年8月，紫光股份旗下新華三集團(tuán)發(fā)布了CXL-O光互連解決方案，通過融合CXL與光學(xué)互連技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心內(nèi)跨服務(wù)器以及跨機(jī)柜的高效、長距離、低延遲的CXL連接，顯著提升整體計算性能與效率。2024年9月，超聚變發(fā)布了CXL2.0內(nèi)存池解決方案。2024年10月，研華科技宣布推出新一代SQRAM CXL 2.0 Type 3內(nèi)存模塊。

四、CXL內(nèi)存行業(yè)發(fā)展趨勢

目前，CXL仍處于商業(yè)化前期。未來，在企業(yè)持續(xù)加大研發(fā)投入、行業(yè)組織進(jìn)一步完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等因素的推動下，CXL技術(shù)將持續(xù)演進(jìn)，商業(yè)化進(jìn)程提速。同時，CXL技術(shù)的應(yīng)用落地還需要CPU以及設(shè)備層面的軟硬件支持。隨著軟硬件支持加速完善，CXL應(yīng)用環(huán)境不斷優(yōu)化，為技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用加碼賦能。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《2025年中國CXL內(nèi)存行業(yè)市場研究分析及發(fā)展趨向研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。