隨著生成式 AI 與高效能運算工作負載快速增加，資料中心對記憶體容量與頻寬的需求持續攀升，傳統記憶體架構所能提供的資源與實際需求之間的落差，也就是「記憶體牆」（Memory Wall）問題日益明顯。Marvell 近日推出兩款 Structera 系列 Compute Express Link（CXL）控制器，嘗試透過硬體資料壓縮，提升既有記憶體資源的使用效率。
Structera X 與 Structera A 分工不同
Marvell 表示，Structera X 與 Structera A 都是其 CXL 控制器產品系列的一部分。Structera X 定位為 CXL 記憶體擴充控制器，同時支援 DDR5 與 DDR4 記憶體標準；Structera A 則屬於近記憶體加速器（Near-Memory Accelerator），主要用於提升記憶體資料存取效率。
兩款控制器都能對儲存在記憶體中的資料進行壓縮，最高可達 3.64 倍壓縮率。Marvell 認為，這項能力可在不單純依賴增加實體記憶體的情況下，緩解 AI 工作負載對記憶體容量的需求，並改善資料吞吐與頻寬利用率。
內建 CDB，寫入與讀取時即時處理資料
Structera CXL 控制器內建專用的 CDB（Compression-Decompression Block，壓縮／解壓縮模組）硬體。Marvell 指出，CDB 能在資料寫入 DRAM 時即時壓縮，並在資料讀取時同步解壓縮，整個流程可在完整頻寬下運作。
與由軟體執行的壓縮方案不同，CDB 的工作流程對主機 CPU 與作業系統透明，不需額外占用 CPU 運算資源。系統仍可看到可用的記憶體容量，讓應用程式不必針對壓縮資料進行額外調整。
Marvell 表示，這套壓縮機制符合 Open Compute Project（OCP，開放運算計畫）提交的相關規範。公司並宣稱，Structera 是目前唯一提供內嵌式、即時壓縮功能且已正式量產的 CXL 記憶體控制器；此說法屬於 Marvell 的產品定位與公司聲明。
採用客製化 LZ4 演算法
CDB 採用客製化版本的 LZ4 無損壓縮演算法。LZ4 的設計重點是在維持低延遲的同時提供資料壓縮能力，適合需要即時反應的 AI 應用情境。Marvell 表示，CDB 可達到與主機端 LZ4 軟體壓縮相同的壓縮品質，並藉此免除由 CPU 執行軟體壓縮的需求。
此外，CDB 也支援一對多記憶體映射（One-to-Many Memory Mapping）技術。透過將壓縮資料映射至記憶體資源，系統可進一步釋放主機運算資源，並改善整體記憶體管理效率。不過，資料最高 3.64 倍的壓縮數字是 Marvell 提出的上限，實際壓縮效果仍取決於資料內容與應用工作負載。
瞄準可擴充的共享記憶體架構
CXL 交換器與控制器除了能擴充記憶體容量，也能讓資料中心營運商在多個運算資源之間共享及動態配置記憶體。Marvell 表示，Structera 系列可支援擴充至數 TB 等級的共享記憶體，並依照工作負載需求調整記憶體容量與頻寬分配，提升資源使用率與應用程式效能。
Marvell 指出，Structera 系列是在收購 XConn Technologies 後，基於其 Apollo 系列 CXL 交換器技術打造的新一代產品。這也顯示公司正把 CXL 記憶體互連與加速能力，納入 AI 資料中心的記憶體擴充方案。
記憶體供應壓力成為導入誘因
在 AI 伺服器需求增加、記憶體供應持續吃緊及價格上升的背景下，如何從既有硬體中取得更多可用容量與頻寬，成為資料中心設計的重要課題。透過硬體即時壓縮，Structera CXL 的目標是減少對額外記憶體容量的依賴，同時避免傳統軟體壓縮對主機 CPU 帶來的運算負擔。
目前 Marvell 公布的重點主要集中在控制器功能、支援的記憶體標準與最高壓縮能力，來源內容未提供產品價格、具體上市時間或不同工作負載下的實測效能。因此，Structera 系列對實際 AI 系統的效益，仍需視部署環境、資料特性與整體 CXL 架構配置而定。
