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Static CXL Switch：静态CXL交换机相关内容

news 2025/8/12 11:01:37

文章目录

1. Switch初始化
2 static初始化
3 Virtual CXL Switch
- 3.1 VCS特性
- 3.2 典型应用
4 CXL Switch（CXL 交换机）
5 Static CXL Switch特点

1. Switch初始化

Switch初始化可以有三种方式

static-静态初始化
FM（Fabric Manager） boot before host-FM初始化
FM and host boot simultaneously-FM和host同时初始化

2 static初始化

下图中是展示的一个具有2个VCS（Virtual CXL Switch）的静态初始化CXL交换机。在此示例中，下游vPPB静态绑定到端口，在启动时可供主机使用。使用标准PCIe机制支持设备的托管热添加。

在这里插入图片描述

静态初始化与VCS配置：静态初始化的CXL交换机在启动时即完成配置，无需依赖FM动态干预。对于包含2个VCS的场景，每个VCS作为独立的虚拟交换机实体，拥有各自的资源和隔离空间，可分别对应不同的主机或应用场景，实现资源的隔离与专属使用。
下游vPPB的静态绑定：下游vPPB（虚拟PCIe到PCI桥）在静态初始化时被预先绑定到特定端口，这种绑定关系在交换机启动阶段即确定，且在运行过程中保持固定。这使得vPPB在系统启动时即可被主机识别和使用，简化了初始配置流程，适合拓扑固定的场景。
基于标准PCIe机制的管理热添加：尽管交换机采用静态初始化，但仍支持通过标准PCIe热插拔机制实现设备的管理热添加。这意味着在系统运行过程中，可按照PCIe规范中的热插拔流程添加新设备，交换机能够识别并适配新设备，扩展系统的灵活性，同时保持静态初始化部分的稳定性。

这种设计平衡了静态配置的简洁性与设备扩展的灵活性，适用于对初始配置效率和稳定性有较高要求，同时需要有限扩展能力的场景。

3 Virtual CXL Switch

虚拟CXL交换机定义，（VCS，虚拟CXL交换机）是物理CXL交换机内部的逻辑隔离单元，而CXL Switch（CXL 交换机）指物理设备本身。两者的核心区别在于 “物理实体” 与 “逻辑分区” 的关系。

VCS是物理CXL交换机内部划分的独立虚拟交换机实例，属于逻辑层面的概念。每个VCS拥有专属的资源（如虚拟端口、路由表、缓存等），并通过虚拟层级（Virtual Hierarchy, VH）实现与其他VCS的隔离。

3.1 VCS特性

资源隔离：每个VCS独立占用部分物理交换机资源，包括虚拟下游端口（vDSP）、虚拟上游端口（vUSP）、虚拟PCIe桥（vPPB）等，不同VCS的流量和配置互不干扰。
独立管理：可通过FM单独配置VCS的绑定（Binding）、路由规则和安全策略，支持对不同主机或应用场景进行差异化管理。
共享物理链路：多个VCS可共享物理交换机的端口和链路，但通过逻辑隔离确保各自的通信独立性。

3.2 典型应用

多用户隔离：在云计算场景中，为不同租户分配独立VCS，避免资源竞争和数据泄露。
混合工作负载：同一物理交换机上的不同VCS可分别处理低延迟计算任务和高带宽存储访问，优化资源利用率。

4 CXL Switch（CXL 交换机）

CXL Switch是物理硬件设备，用于连接多个CXL设备（如加速器、内存扩展器）和主机，实现数据转发、协议转换和资源聚合。它是VCS的载体，支持通过虚拟化技术划分多个VCS。

具有真实的物理端口与链路：拥有实际的上游端口（连接主机）和下游端口（连接设备），支持CXL.io、CXL.cache、CXL.mem协议的转发。提供虚拟化能力：通过硬件或固件支持VCS划分，提供资源隔离和灵活的端口绑定机制。可以进行全局管理：可通过FM配置整体拓扑、路由策略和电源管理，同时协调多个VCS的资源分配。