Marvell硬件压缩技术：将1GB内存变3.64GB，缓解AI内存荒

人工智能应用对内存的需求堪称无底洞，即便市场上大量内存已被AI算力公司抢购一空，业界依然在探索提升内存容量与带宽的创新方案。

Marvell近期推出了两款全新的CXL控制器：Structera X与Structera A。这两款产品的核心亮点在于，它们能对存储在内存中的数据进行透明压缩，最高可实现3.64倍的压缩比，从而直接从硬件层面缓解内存容量紧张的问题，并同步提升数据吞吐效率。

Structera CXL控制器内部集成了一块名为CDB（Compression-Decompression Block）的专用硬件模块。 该模块能以全内存带宽运行，在数据写入DRAM时实时压缩，并在数据被读取时立即解压。这真是一个巧妙的设计：用更小的物理存储换来更大的逻辑可用空间。

更关键的是，这整个过程对主机CPU和操作系统完全透明。所以，系统内上报的可用内存容量，可以远大于设备实际插载的物理DRAM容量。相比依赖CPU算力的软件压缩方案，这种硬件级的压缩与解压完全不占用主机资源，自然不会对系统性能造成任何拖累。

据披露，CDB内部采用了一套经过深度定制的LZ4无损压缩算法。这套算法在维持高压缩比的同时，还能实现极低的延迟，确保数据读写的实时性。

Structera X是一款CXL内存扩展控制器，同时兼容DDR5与DDR4标准。该芯片集成了4个ARM Cortex M7核心、CDB模块、多通道DMA功能、56MB的末级缓存、4个DDR内存通道，并具备AES-XTS 256位内存加密/解密能力。

而Structera A则更侧重于内存访问性能的加速。它配备了16个Arm Neoverse V2核心、一个CDB模块、4个Arm Cortex M7核心、64MB的末级缓存，以及4个DDR内存通道。

在云栈社区的技术讨论中，开发者们常聚焦于如何让基础设施突破物理限制。Marvell这次直接从芯片层面着手，通过硬件压缩来“凭空”扩容，也算是在系统设计的常见难题上，为缓解AI算力集群的内存瓶颈提供了一种硬核思路。