内存缺到微软都开始“拆内存”了:架构师直言闲置就是浪费,可组合内存成新解法
微软架构师在近期AI数据管道论坛上指出,当前内存短缺已迫使云厂商必须更高效地使用资源。他提出“可组合内存”方案,将内存从单台服务器中解放出来,形成共享池,按需分配给不同工作负载。微软Azure研究显示,极端情况下最多有25%的内存处于闲置状态;Meta也通过CXL技术复用旧DDR4内存,显著降低了推理服务器需求。在AI先被电力、再被内存卡住的背景下,数据中心正在重新思考内存的使用方式。
内存短缺的压力,已经从消费端传导到了云厂商。

在最近一场AI数据管道论坛上,微软架构师Samir Rajadnya公开表示,当前内存资源紧张,必须用得更省。他的观点很直接:内存如果被锁在一个用不上它的任务后面,就是在浪费。
他给出的解决思路叫可组合内存(Composable Memory)。核心做法是把内存从一台台服务器里拆出来,做成可以灵活调度的资源池,哪里需要就分配到哪里,而不是固定绑定在某一台机器上。
过去,内存只是CPU或GPU的附属资源。现在,Rajadnya认为,内存应该被提升到与计算资源同等重要的地位,必须能够跟随工作负载移动。他还提到,AI推理先被电力约束,接下来就会被内存约束。

这种“内存被锁住”的问题,其实是服务器架构的老毛病。内存条插在哪台服务器的主板上,就只能被那台服务器的CPU使用。云厂商按CPU核心和内存打包出售虚拟机时,如果一台机器的CPU先分完了,剩下的内存再多,其他机器也借不走。
微软在2023年发表过一项基于Azure的研究。研究显示,在比较糟糕的情况下,最多有25%的内存就这样闲置在机器里。该研究尝试把8到16个CPU插槽的内存做成共享池,结果显示内存成本可降低约7%,性能仅比使用本地内存慢1%到5%。实现方式主要依赖CXL(Compute Express Link),这是一种基于PCIe物理层的互联协议,允许CPU直接访问挂在其他位置的内存。
Rajadnya认为,未来关键在于CPU与各类加速芯片之间如何实现高速互联,光互联可能会发挥重要作用。
其他大厂也在探索类似方向。Meta开发了一颗名为Vistara的CXL 2.0芯片,可以将旧服务器上拆下来的DDR4内存,通过CXL挂载到新服务器上,作为第二层内存使用。具体做法是每台服务器配置768GB DDR5本地内存,再外挂256GB DDR4,凑成1TB。Meta表示,大约四成的服务器已经无法再增加本地内存;采用这套方案后,机器学习推理所需的服务器数量减少了25%,因内存不足导致的故障减少了33%。

这些方案目前主要服务于数据中心。对于普通消费者而言,电脑内存仍然需要自己购买,价格也依然处于高位。
Rajadnya在谈到理想状态时说,如果可以许愿,他希望有一种能够以极低功耗、跨越较远距离连接的内存,而且最好是无限量的。
从微软到Meta,云厂商正在把内存从“固定配件”变成“可调度资源”。在AI持续消耗内存的当下,这种思路或许会成为未来数据中心架构的重要方向。
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