CXL 4.0 und der Interconnect-Wettstreit: Wie KI-Speicher die Rechenzentrumsarchitektur neu gestaltet

CXL 4.0-Spezifikation am 18. November mit PCIe 7.0, 128 GT/s und gebündelten Ports veröffentlicht. Panmnesia liefert ersten CXL 3.2-Fabric-Switch. UALink, Ultra Ethernet und Huawei UB-Mesh konkurrieren.

CXL 4.0 und der Interconnect-Wettstreit: Wie KI-Speicher die Rechenzentrumsarchitektur neu gestaltet

CXL 4.0 und der Interconnect-Wettstreit: Wie KI-Speicher die Rechenzentrumsarchitektur neu gestaltet

12. Dezember 2025

Dezember 2025 Update: Das CXL-Konsortium veröffentlichte CXL 4.0 am 18. November mit verdoppelter Bandbreite auf 128 GT/s durch PCIe 7.0 und führte gebündelte Ports für 1,5 TB/s-Verbindungen ein. Panmnesia begann mit der Auslieferung von Mustern des branchenweit ersten CXL 3.2-Fabric-Switches mit portbasiertem Routing. Derweil peilt UALink eine Bereitstellung Ende 2026 an, und Huawei hat UB-Mesh als Alternative unter Open-Source-Lizenz gestellt.


Zusammenfassung

CXL 4.0 repräsentiert die nächste Generation der Speicher-Interconnect-Technologie und ermöglicht über 100 Terabyte gepoolten Speicher mit Cache-Kohärenz über die gesamte KI-Infrastruktur hinweg. Die Funktion der gebündelten Ports in der Spezifikation erlaubt die Aggregation mehrerer physischer Ports zu einzelnen logischen Anschlüssen mit einer Gesamtbandbreite von 1,5 TB/s. Panmnesias CXL 3.2-Fabric-Switch markiert die erste Hardware, die portbasiertes Routing für KI-Cluster über mehrere Racks implementiert. Die breitere Interconnect-Landschaft fragmentiert weiter, da UALink, Ultra Ethernet und Huaweis UB-Mesh um verschiedene Nischen konkurrieren.


Was geschah

Das CXL-Konsortium veröffentlichte die Compute Express Link 4.0-Spezifikation am 18. November 2025 auf der SC25.1 Die Spezifikation wechselt von PCIe 6.x (64 GT/s) auf PCIe 7.0 (128 GT/s) und verdoppelt damit die verfügbare Bandbreite bei Beibehaltung des mit CXL 3.x eingeführten 256-Byte-FLIT-Formats.2

„Die Veröffentlichung der CXL 4.0-Spezifikation setzt einen neuen Meilenstein für die Weiterentwicklung kohärenter Speicherkonnektivität und verdoppelt die Bandbreite gegenüber der vorherigen Generation mit leistungsstarken neuen Funktionen", erklärte Derek Rohde, Präsident des CXL-Konsortiums und Principal Engineer bei NVIDIA.3

Vier Tage zuvor, am 12. November, kündigte das koreanische Startup Panmnesia die Musterverfügbarkeit seines PCIe 6.0/CXL 3.2-Fabric-Switches an: das erste Silizium, das portbasiertes Routing (PBR) für CXL-Fabrics implementiert.4

Die Interconnect-Landschaft fragmentiert weiter. UALink zielt auf eine Rechenzentrumsbereitstellung Ende 2026. Huawei kündigte an, sein UB-Mesh-Protokoll als Open Source zu veröffentlichen, das PCIe, CXL, NVLink und TCP/IP durch einen einheitlichen Standard ersetzen soll.5


Warum es für die Infrastruktur wichtig ist

Speicher wird komponierbar: CXL 4.0 ermöglicht Speicher-Pooling im großen Maßstab. KI-Inferenz-Workloads, die Hunderte von Terabytes benötigen, können nun auf gemeinsame Speicherpools über Racks hinweg mit Cache-Kohärenz zugreifen – nicht nur innerhalb eines einzelnen Servers.

Bandbreite entspricht dem KI-Bedarf: Ein gebündelter CXL 4.0-Port mit x16-Links bei 128 GT/s liefert 768 GB/s in jede Richtung (1,536 TB/s Gesamtbandbreite zwischen Gerät und CPU).6 LLM-Inferenz-Serving profitiert direkt von dieser Kapazität.

Multi-Rack-KI-Cluster: Das portbasierte Routing in CXL 3.2/4.0 ermöglicht es Fabric-Switches, Tausende von Geräten über mehrere Racks hinweg zu verbinden, ohne lange Netzwerklatenzen in Kauf nehmen zu müssen. Panmnesia beansprucht „Latenzen im zweistelligen Nanosekundenbereich" für den Speicherzugriff.7

Risiko der Standardfragmentierung: Vier konkurrierende Interconnect-Ökosysteme (CXL/PCIe, UALink, Ultra Ethernet, NVLink) zwingen Infrastrukturplaner dazu, auf Gewinner zu setzen. Heute gekaufte Ausrüstung könnte 2027 vor Interoperabilitätsproblemen stehen.


Technische Details

CXL 4.0-Spezifikation

Merkmal CXL 3.x CXL 4.0
Basisprotokoll PCIe 6.x PCIe 7.0
Übertragungsgeschwindigkeit 64 GT/s 128 GT/s
FLIT-Größe 256B 256B
Unterstützte Retimer 2 4
Link-Breiten-Optionen Standard Native x2 hinzugefügt
Gebündelte Ports Nein Ja

Architektur der gebündelten Ports

Die gebündelten Ports von CXL 4.0 aggregieren mehrere physische CXL-Geräteports zu einer einzigen logischen Einheit:8

  • Host und Type 1/2-Geräte können mehrere physische Ports kombinieren
  • Systemsoftware sieht ein einzelnes Gerät trotz mehrerer physischer Verbindungen
  • Optimiert für 256B-Flit-Modus, eliminiert den Overhead des älteren 68B-Flit
  • Ermöglicht 1,5+ TB/s Gesamtbandbreite pro logischer Verbindung

Panmnesia CXL 3.2-Fabric-Switch

Das erste CXL 3.2-Switch-Silizium umfasst:9

Spezifikation Detail
Protokollunterstützung PCIe Gen 6.0 + CXL 3.2 Hybrid
Datenrate 64 GT/s
Routing-Modi PBR (portbasiert) und HBR (hierarchiebasiert)
CXL-Subprotokolle CXL.cache, CXL.mem, CXL.io
Lane-Anzahl 256-Lane High-Fan-Out
Latenz Zweistelliger Nanosekundenbereich
Abwärtskompatibilität Alle früheren PCIe/CXL-Generationen

Zielanwendungen umfassen DLRM (Deep Learning Recommendation Models), LLM-Inferenz, RAG-Workloads und MPI-basierte HPC-Simulationen.

Konkurrierende Interconnect-Standards

Standard Eigentümer Zweck Bandbreite Skalierung Zeitplan
CXL 4.0 Konsortium Speicherkohärenz 128 GT/s Multi-Rack Ende 2026-2027
NVLink 5 NVIDIA GPU-GPU 1,8 TB/s 576 GPUs Verfügbar
UALink 1.0 AMD-geführtes Konsortium Beschleuniger-Beschleuniger 200 Gb/s/Lane 1.024 Geräte Ende 2026
Ultra Ethernet UEC Scale-Out-Networking Ethernet-basiert 10.000+ Endpunkte 2026+
UB-Mesh Huawei Vereinheitlichter Interconnect 1+ TB/s/Gerät 1M Prozessoren Open Source

Entscheidungsrahmen für Interconnects

Wann welchen Standard verwenden:

Anwendungsfall Beste Wahl Warum
GPU-zu-GPU innerhalb eines Knotens NVLink Höchste Bandbreite (1,8 TB/s), niedrigste Latenz
GPU-zu-GPU über Knoten hinweg UALink Offener Standard als Alternative zu NVLink
Speichererweiterung CXL Cache-Kohärenz mit CPU, Speicher-Pooling
Scale-Out-Networking Ultra Ethernet / InfiniBand Für Cluster mit 10.000+ Endpunkten konzipiert
Vereinheitlichtes China-Ökosystem UB-Mesh Vermeidet westliche IP-Beschränkungen

UALink konkurriert nicht direkt mit CXL. Sie dienen unterschiedlichen Zwecken:10

  • UALink: GPU-zu-GPU-Skalierung für Beschleuniger-Cluster (Scale-Up)
  • CXL: CPU-Speicher-Kohärenz und Speicher-Pooling (Speichererweiterung)
  • Ultra Ethernet: Scale-Out-Networking über Rechenzentren hinweg

„UALink arbeitet zusammen mit PCIe und CXL, aber nur UALink hat den Effekt, die zugewiesenen Ressourcen zu vereinheitlichen. UALink ist dafür konzipiert, Ihre Haupt-GPU-Einheiten für GPU-zu-GPU-Skalierung zu verbinden", erklärte Michael Posner, VP of Product Management bei Synopsys.11

Huawei UB-Mesh

Huaweis alternativer Ansatz zielt darauf ab, alle bestehenden Interconnects zu ersetzen:12

  • Zielt auf 1 TB/s+ Bandbreite pro Gerät
  • ~150 ns Hop-Latenz (Verbesserung von Mikrosekunden auf Nanosekunden)
  • Synchrone Load/Store-Semantik vs. paketbasiert
  • Open-Source-Lizenz im September 2025 angekündigt
  • Skaliert auf 1 Million Prozessoren in „SuperNode"-Architektur

Die Branchenadoption bleibt angesichts geopolitischer Bedenken und der bestehenden Standards-Dynamik ungewiss.


Was als Nächstes kommt

Ende 2026: UALink-Switches erreichen Rechenzentren; CXL 4.0-Produkte beginnen mit der Musterproduktion.

Ende 2026-2027: CXL 4.0-Multi-Rack-Systeme erreichen die Produktionsbereitstellung.13

Q4 2026: Upscale AI plant die Lieferung von UALink-Switches.14

Laufend: Standardisierungsgremien navigieren die Koexistenz von CXL, UALink und Ultra Ethernet. Huaweis UB-Mesh sucht Adoption außerhalb westlicher Märkte.

Die Interconnect-Landschaft wird mindestens bis 2027 fragmentiert bleiben. Kein einzelner Standard adressiert alle Anwendungsfälle: Speicher-Pooling (CXL), Beschleuniger-Skalierung (UALink/NVLink) und Netzwerk-Fabric (Ultra Ethernet/InfiniBand).


Wichtigste Erkenntnisse

Für Infrastrukturplaner: - CXL 4.0 ermöglicht 100+ TB Speicherpools mit Cache-Kohärenz über Racks hinweg - Panmnesia liefert ersten CXL 3.2-Fabric-Switch mit portbasiertem Routing als Muster - Planen Sie für Standards-Koexistenz: CXL + UALink + Ultra Ethernet/InfiniBand - Bereitstellungszeitplan Ende 2026-2027 für CXL 4.0-Produktionssysteme

Für Betriebsteams: - CXL behält Abwärtskompatibilität mit früheren Generationen bei - Portbasiertes Routing vereinfacht das Multi-Rack-Fabric-Management - Latenzen im zweistelligen Nanosekundenbereich für Speicherzugriff über Switches - Beobachten Sie Panmnesia, XConn und andere CXL-Switch-Anbieter auf Verfügbarkeit

Für strategische Planung: - Kein einzelner Interconnect-Standard wird „gewinnen", da verschiedene Schichten verschiedene Zwecke erfüllen - Speicher-Pooling wird für KI-Inferenz im großen Maßstab praktikabel - Huaweis UB-Mesh schafft ein paralleles Ökosystem hauptsächlich für den chinesischen Markt - Ausrüstungsentscheidungen in 2025-2026 werden die Interoperabilität bis 2030 beeinflussen


Referenzen


Für KI-Infrastruktur-Deployment mit fortschrittlichen Interconnect-Architekturen kontaktieren Sie Introl.



  1. CXL Consortium. "CXL Consortium Releases the Compute Express Link 4.0 Specification." November 18, 2025. ↩

  2. VideoCardz. "CXL 4.0 spec moves to PCIe 7.0, doubles bandwidth over CXL 3.0." November 2025. ↩

  3. Business Wire. "CXL Consortium Releases the Compute Express Link 4.0 Specification Increasing Speed and Bandwidth." November 18, 2025. ↩

  4. Business Wire. "Panmnesia Announces Sample Availability of PCIe 6.0/CXL 3.2 Fabric Switch." November 12, 2025. ↩

  5. Tom's Hardware. "Huawei to open-source its UB-Mesh data center-scale interconnect soon." August 2025. ↩

  6. Datacenter.news. "CXL 4.0 doubles bandwidth, introduces bundled ports for data centres." November 2025. ↩

  7. Panmnesia. "Press Release: PCIe 6.0/CXL 3.2 Fabric Switch." November 2025. ↩

  8. Blocks and Files. "CXL 4.0 doubles bandwidth and stretches memory pooling to multi-rack setups." November 24, 2025. ↩

  9. TechPowerUp. "Panmnesia Samples Industry's First PCIe 6.0/CXL 3.2 Fabric Switch." November 2025. ↩

  10. Semi Engineering. "New Data Center Protocols Tackle AI." 2025. ↩

  11. Synopsys. "Ultra Ethernet UaLink AI Networks." 2025. ↩

  12. ServeTheHome. "Huawei Presents UB-Mesh Interconnect for Large AI SuperNodes at Hot Chips 2025." August 2025. ↩

  13. Blocks and Files. "CXL 4.0 doubles bandwidth." November 2025. ↩

  14. HPCwire. "Upscale AI Eyes Late 2026 for Scale-Up UALink Switch." December 2, 2025. ↩

  15. EE Times. "CXL Adds Port Bundling to Quench AI Thirst." November 2025. ↩

  16. SDxCentral. "Compute Express Link Consortium debuts 4.0 spec to push past bandwidth bottlenecks." November 2025. ↩

  17. CXL Consortium. "CXL 4.0 White Paper." November 2025. ↩

Angebot anfordern_

Erzählen Sie uns von Ihrem Projekt und wir antworten innerhalb von 72 Stunden.

> ÜBERTRAGUNG_ABGESCHLOSSEN
✓

Anfrage erhalten_

Vielen Dank für Ihre Anfrage. Unser Team wird Ihre Anfrage prüfen und innerhalb von 72 Stunden antworten.

ZUR BEARBEITUNG EINGEREIHT