안녕하세요 경제를 마라다입니다 아 드디어 이제 좀 제 목소리로 돌아온 것 같습니다 그런데 아직도 좀 목이 좀 왔다 갔다 해 가지고 오늘도

약간 상태가 안 좋을 예정인데 조금만 더 양해를 부탁드리겠습니다 이번에도 지난 시간에 이어서 CXl에 대해서 좀 더

자세하게 살펴보는 시간을 가지려고 하는데요 오늘 이 시간에는 언뜻 보면 같은 개념처럼 보이는데 사실상은 조금

다른 개념이 있습니다 바로 CXl, C 익스프레스와 그 차이점을 한번 살펴보는 시간을 가지려고 합니다 사실 두 연결 표준 모두 유사한

부분이 존재하는 것은 사실입니다 왜냐면 두 표준 모두 연결이라고 하는 키워드를 갖고 있기 때문이에요 둘 다

모두 이 컴퓨터 시스템 내에서 주변 장치 간의 데이터 통신을 원활하게 하는 인터커넥션 기술임에는 분명합니다

이거는 공통점이라고 할 수도 있을 거예요 하지만 언뜻 보면 유사해 보이는 이 두 기술은 몇몇 가지 중요한 차이점을

갖고 있습니다 그렇다면 어떤 차이점을 가지고 있는지 지금부터 저와 함께 살펴보도록 하겠습니다 약 세 가지

카테고리 정도로 살펴보려고 합니다 자 일단 CXL PCI 익스프레스는 그 목적에서부터 차이점이

있어요 자 그렇다면 CXL 어떤 목적을 가지고 개발된 기술일까요 CXL은 주로 고성능 컴퓨팅 환경에서

메모리 및 가속화 장치 간의 연결에 중점을 둔 기술이에요 아무리 성능이 좋은 GPU, MPU 아니면 CPU

그런 것들을 탑재한다고 하더라도 이들에게 데이터를 제공해 주는 메모리에서 제대로 데이터를 전송해 주지 못한다면 그 성능을 온전히

발휘할 수가 없겠죠. CXL 바로 이러한 필요에 의해서 개발된 연결 표준입니다. 컴퓨터 상에 연결된 CPU

CPU 연산을 보조해 주는 각종 가속기를 간의 원활한 데이터 통신을 위한 표준 규격이 바로 CXL이에요. CXL이 적용되면 CPU

가속기 메모리 간의 고대역 연결이 가능해지고 서로 메모리를 공유할 수도 있게 되기 때문에 데이터 통신이 훨씬

더 수월하고 쾌적해지는 효과가 있습니다. 따라서 CXL은 주로 메모리의 일관성 및 가속화 디바이스 간의

고대역 통신이 필요한 고성능 컴퓨팅 및 데이터센터 환경에서 활용이 되는 기술이에요. 자 다음의 그림과 같이

CXL은 주로 아까 말씀드렸죠. CPU, 가속기 그리고 메모리 사이에서 일어나는 데이터 통신에 관여하는 기술입니다. 또한 CXL은 고용량의

데이터를 효과적으로 송수신하기 위한 기술이기 때문에 서버나 데이터 센터 등에 적합한 기술이기도 하죠. 반면

PCI 익스프레스의 경우에는 좀 더 범용 연결 기술입니다. CPU 가속기, 메모리 사이의 연결뿐만 아니라 외부

저장 장치, 외부 연결 장치, 외장 디램, 외장 그래픽 카드, 외장 SSD, 외장 이미지 센서 등등등 컴퓨터의

메인보드에 CPU와는 별개로 장착되는 여러 가지 보조 장치들이 있잖아요. 그 보조 장치들 또한 이 컴퓨터 내부뿐만

아니라 컴퓨터 외부에서 연결돼서 컴퓨터의 사용성을 높여주는 각종 주변 기기 등 보다 폭넓은 연결들이

사용되는 저지연 연결 기술이 바로 PCI 익스프레스입니다. 자, 다음에 그림을 보시면 PCI 익스프레스와

CXL 차이점을 분명하게 볼 수 있는데요 다음은 인텔에서 발표했던 엘더레이크의 지원되는 PCI

익스프레스 5.0 규격을 가진 주변 기기들을 도식화한 거예요 CXL 그는 사뭇 다르지 않습니까 각종 기기들

간의 연결을 하나의 표준으로 통합한다는 측면에서는 궤를 같이하는 거는 사실입니다 하지만 PCI 익스프레스 쪽이 훨씬 더 넓은 영역의

연결을 커버한다라고 볼 수가 있어요 또한 사용 목적 자체도 서버나 데이터 센터에 적용이 되기도 하지만 주로 적용되는 거는 소비자향 PC 모바일

등의 주변 기기를 필요로 하는 하드웨어에 주로 접목되는 기술이 PCI 익스프레스입니다 이렇게 정리를 하시면 이해가 빠르실 것

같습니다 자 그다음 살펴보아야 할 것은 대역폭과 성능입니다 자 CXL vs PCI 익스프레스의 두 번째 차이점은 대역폭과 성능에 대한

것들이에요. 자, 대역폭은 무엇일까요? 바로 한 번에 데이터를 흘려 보낼 수 있는 통로의 크기라고 보시면 될 것

같습니다. 한마디로 대역폭이 넓으면 넓을수록 좀 더 다양한 주파수대에 좀 더 많은 데이터를 한 번에 전송하는

것이 가능하다라는 것이죠. 얼마나 넓은 대역폭을 가졌느냐에 따라서 한 번에 CPU, GPU, MPU 보낼 수 있는

데이터의 양이 결정이 된다라고 보시면 될 것 같아요. 또한 데이터의 종류도 결정이 되겠죠. 왜냐면은 데이터 중에는

낮은 대역대를 가지는 데이터도 있을 거고 비교적 높은 대역대를 커버하는 데이터들도 있을 것 아닙니까? 한마디로

얘기해서 여러 가지 종류의 데이터들을 한 번에 얼마나 많이 보낼 수 있느냐가 바로 이 대역폭의 개념이라고

보시면 될 것 같아요 자 다음에 그림을 보시면 이게 SK 하이닉스 측에서 HBM 설명하면서 제시했던 대역폭의 예시 든요 데이터의 저장고인

메모리로부터 데이터를 불러와서 연산 처리를 해야 하는 CPU, GPU, NPU 등의 각종 가속기에게 있어서 이 대역폭의 문제는 굉장히

중요해요 왜냐면 한 번에 많은 수의 데이터를 끌어와서 빠른 시간 안에 처리하는 것이 필요하거든요 특히나

AI 연산과 같은 경우에는 정말로 천문학적인 수량의 파라미터를 한 번에 끌어들여서 최대한 빨리 결과값을 내놓아야 되잖아요 그게 바로 AI

연산이 아닙니까 이러한 AI 연산 성능이 중요하게 고려되고 있는 현재 시점에서 메모리와 프로세서 간의 고대역 연결의 확보는 필수처럼

여겨지고 있다라는 것이죠 CXL, 그 메모리와 가속기 그리고 CPU 간의 고대역 연결을 촉진하는 역할을 수행합니다 CXL 자체가 표준의 통일

그리고 연결의 용이성 향상의 그 목적이 있기 때문에 메모리와 CPU 가속 기간에 고대역폭을 제공함을 통해서 AI 연산에 필요한 수많은

데이터들을 효과적으로 전달할 수가 있게 되는 것이죠. 한마디로 CXL 표준은 AI 연산의 용이성을 위해서 프로세서와 메모리를 고대역으로 연결하는

기술이다라고 볼 수가 있겠습니다. 반면 PCI 익스프레스와 같은 경우에는 조금 결이 달라요. 물론 주변 기기들과

CPU 간의 원활한 연결을 주요 골자로 하고 있는 것은 유사점이 말씀을 드렸지만 CXL이 프로세서와 메모리 간의 연결을 주관한다는 PCI

익스프레스는 이거를 뛰어넘는 범주입니다. 좀 주변 기기의 연결도 포함하는 개념이에요. 그렇기 때문에

표준화가 CXL 비해서 쉽지 않은 것이 사실이에요. 게다가 컴퓨터 시스템에 연결되는 주변 기기들의 스펙

차이도 존재를 하지 않습니까 요즘 무선 마우스 무선 키보드 많이 사용하죠 그렇다면 이것을 연결해 주는

블루투스 칩도 있을 건 아닙니까 이 블루투스 칩과 CPU 간의 관계도 PCI 익스프레스로 연결이 되어 있단

말이에요 또 지금 제가 대본 넘길 때 사용하는 이 마우스 있지 않습니까 유선 마우스를 사용하는데 이것도 선으로

연결되어 있지만 끝에 보면은 청색으로 되어 있는 것이 있고 그냥 흑색으로 되어 있는 것이 있거든요 이게 뭐냐면은 PCI 익스프레스 5.0을

지원하느냐 하지 않느냐의 차이예요 그러니까 여기에서 딸깍하고 누르면은 저기서 실시간으로 얼마나 빨리 반응을

해 주느냐 이 차이거든요 그리고 선으로 연결되는 거 중에는 프린터도 있지 않습니까 외부에서 저장된 데이터를

불러와서 컴퓨터 안에서 실행해야 될 때는 USB 드라이버도 꽂아야 되잖아요 제가 지금 사용하고 있는 외장하드가 청색으로 돼 있습니다

PCI 익스프레스 5.0을 지원하는 USB 3.0 규격의 포트가 내장이 되어 있다라고 하는 것이죠 그러니까

한마디로 CXL 서버나 데이터센터 환경 내에서 CPU, GPU, MPU 등 각종 가속기 과학과 훨씬 더 범용 기술이다라고 볼 수가 있는 겁니다

CXL 서버, 데이터 센터에 적용이 된다면 PCI 익스프레스는 좀 더 범용적인 소비자향 PC, 모바일에 적용되는 기술이에요

특수성과 범용성이라고 보시면은 그 차이를 좀 더 원활하게 구분 해낼 수가 있을 것입니다 자 마지막으로는 확장성

있습니다 CXL은 주로 메모리와 가속화 장치 간에 통신의 중점을 둔다고 여러 번 말씀을 드렸죠 그런데 CXL이

비단 메모리와 프로세서와의 관계에서만 작용하는 그렇지 않습니다. CPU 가속기 간에도 작용을 해요. 상호 연결이 가능하다고 했지습니까 지난 시간에

제가 하나의 카테고리로 가속기, CPU, 메모리를 한 카테고리로 묶을 수 있다고 말씀을 드렸잖아요. 그러니까 이

세 개의 반도체가 CXL이라고 하는 하나의 틀 안에서 서로에게 의 상호 작용을 주고받는 겁니다. 바로 이 CPU 가속화 장치 사이의 상호 운용성을

강화해 주는 CXL 규격을 도입을 합니다. 그럼 통해서 확장성을 더욱더 높였습니다. 또한 미래의 기술 발전

가능성을 염두에 두고 설계한 표준이 때문에 기술의 발전에 따라서 무한 확장이 가능하다는 장점도 있어요.

CXL 컨트롤러의 펌웨어를 주기적으로 업데이트를 해줌을 통해서 지속적인 성능의 업그레이드도 가능하다라고 하는

것입니다. 반면 PCI 익스프레스 같은 경우에는 하드웨어적인 성격이 강해요. 물론 CXL, CXL 컨트롤러 그리고

CXL 메모리, CXL CPU, GPU 뭐 이렇게 여러 가지 하드웨어들의 집합체라고 볼 수도 있겠지만 그들을 하나의 표준으로 통합하는 것은 CXL

프로토콜이란 말이죠. 반면 PCI 익스프레스는 물론 소프트웨어 프로토콜이기 하지만 좀 더 하드웨어

쪽에 가깝게 붙어 있는 개념이기도 합니다. 왜냐면은 PCI 익스프레스 규격에 전용 슬롯이 존재하고요, 아까

설명드렸죠? 전용 커넥터도 존재하고 각종 도선의 배치라는, 도선의 소재라는 그런 것들도 PCI 익스프레스의

규격에 맞춰서 이렇게 하드웨어가 세팅이 되거든요. 그러니까 CXL이 하드웨어보다는 소프트웨어 쪽에 방점이

찍혀 있다라고 본다면 PCI 익스프레스는 물론 소프트웨어적인 측면도 커버를 하지만 아무래도

하드웨어 쪽에 좀 더 방점이 찍혀 있는 기술이다라고 볼 수가 있습니다. PCI 익스프레스 규격이 그래서

업그레이드가 되면 이에 따라서 하드웨어를 변경해야 되는 단점이 존재를 한다라는 거죠. 아무래도

확장성은 소프트웨어의 방점이 찍혀 있는 CXL이 좀 더 유리한 면이 있고요. 어찌 됐든 PCI 익스프레스는 이

하드웨어 업그레이드에 약간 한계가 존재하는 것은 분명한 사실인 듯해요. 또한 PCI 익스프레스 같은 경우에는

하드웨어 스펙을 업그레이드 하면 만약에 노트북을 바꾼다든지 PC 본체를 바꾼다든지 뭐 그렇게 하면

주변 기기도 업그레이드된 이 본체와 호환이 가능한 신제품으로 교환을 해야지 비로소 업그레이드된 최적의

성능을 체험할 수가 있는 그러한 부담이 있기도 합니다. 자, 지금까지 짧게 어쩌면 헷갈릴 수도 있는 CXL

PCI 익스프레스와 차이점에 대해서 살펴보는 시간을 가졌습니다. 최대한 쉽게 설명하려고 노력은 했는데 이해가

가셨는지 잘 모르겠습니다. 뭐 저희 능력 부족이 아닌가 싶고요. 어쨌든 부족한 영상이지만 끝까지 시청해

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CXL과 PCIe는 어떤 차이가 있을까

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CXL과 PCIe는 어떤 차이가 있을까

CXL과 PCIe는 어떤 차이가 있을까

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