Les accélérateurs Structera CXL de Marvell compressent les données jusqu’à 3,64x pour optimiser chaque gigaoctet face aux pénuries de mémoire
La course à la mémoire pour l’intelligence artificielle pousse l’innovation. Marvell propose désormais une solution matérielle intégrant la compression directement dans ses contrôleurs CXL. Son objectif : décupler la capacité utile et la bande passante mémoire pour les charges de travail gourmandes.
Marvell Structera CXL : une compression matérielle pour booster la mémoire
Les besoins en mémoire explosent avec l’avènement des charges de travail d’intelligence artificielle, accentuant les tensions sur l’approvisionnement. Marvell répond avec sa nouvelle génération de contrôleurs CXL, baptisée Structera, qui intègre en silicium une fonction de compression des données.
La firme dévoile deux modèles : le Structera X et le Structera A. Leur point commun est un bloc matériel dédié, le CDB (Compression-Decompression Block). Ce composant effectue une compression et une décompression en ligne des données, en temps réel, lors de leur écriture et lecture en mémoire DRAM, sans solliciter le CPU hôte.
Cette approche matérielle, conforme aux spécifications soumises à l’Open Compute Project, libère des ressources système et se distingue des solutions logicielles souvent utilisées.
Marvell Structera X CXL Controller
Le Structera X est conçu comme un contrôleur d’expansion mémoire CXL, compatible DDR5 et DDR4. Il embarque quatre cœurs ARM Cortex M7, le bloc CDB, un cache de dernier niveau de 56 Mo et quatre contrôleurs mémoire DDR.
- Contrôleur CXL 2.0 / PCIe 5.0 x16 ou 2×8 ports
- Jusqu’à 200 Go/s de bande passante mémoire
- Support jusqu’à trois DIMMs par canal
- Capacité mémoire supérieure à 6 To en DDR5
- Capacité mémoire supérieure à 4 To en DDR4
- Compression/décompression LZ4 en ligne
- Chiffrement/déchiffrement mémoire XTS-AES 256 bits en ligne
- Module de sécurité matériel et démarrage sécurisé intégrés
Marvell Structera A CXL Controller
Le Structera A est positionné comme un accélérateur en mémoire proche. Il combine 16 cœurs Arm Neoverse V2, le bloc CDB, quatre cœurs Cortex M7 et un cache de 64 Mo.
- Contrôleur CXL 2.0 / PCIe 5.0 x16
- 200 Go/s de bande passante mémoire
- 4 canaux DDR5-6400
- Support jusqu’à deux DIMMs par canal
- 16 cœurs Arm Neoverse V2 à 3,2 GHz
- Compression/décompression LZ4 en ligne
- Chiffrement/déchiffrement mémoire XTS-AES 256 bits en ligne
- Module de sécurité matériel et démarrage sécurisé intégrés
Le bloc CDB utilise une version personnalisée de l’algorithme de compression LZ4, conçue pour offrir un bon ratio avec une latence ultra-faible.
Résultats de performance : Structera X 2404/2504
| Métrique | Valeur |
| Algorithme | LZ4 |
| Tailles de page supportées | 4 Ko, 1 Ko |
| Ratio de compression max | 64:1 (pages toutes à zéro) |
| Niveaux d’effort de compression | 0 à 3 (configurable) |
Ratios de compression sur Structera X/A
Sur des types de données réels et variés, les contrôleurs Structera affichent des performances comparables à une compression LZ4 logicielle côté hôte :
| Type de données | Ratio CDB Structera | Ratio LZ4 hôte |
| XML | 2,75x | 2,64x |
| Base de données (nci) | 3,64x | 3,65x |
| Code source (samba) | 2,00x | 2,07x |
| Contenu web (Webster) | 1,67x | 1,65x |
| Langage naturel (Dickens) | 1,32x | 1,32x |
| Binaire/compilé (mozilla) | 1,68x | 1,73x |
La qualité de compression du CDB équivant à celle d’une solution logicielle, éliminant ainsi le besoin de compression par le CPU hôte et libérant ses ressources.
Face aux pénuries et aux prix élevés de la mémoire, des solutions comme la série Structera CXL de Marvell devraient trouver une place importante dans l’écosystème de l’intelligence artificielle.
