CXLとは？サーバーのメモリを「増やす・分け合う」接続規格の仕組みと、AIで注目される理由

CXL(Compute Express Link)とは、サーバーの CPU と、メモリや GPU などのアクセラレーターを、PCIe と同じ線の上でつなぐ業界の規格です。

メモリを後から足したり、何台ものサーバーで分け合ったりできます。AIの推論でメモリが足りなくなり、注目が集まりました。NVLink とは、つなぐ相手が違います。

先に読みたい節 PCIeとの関係/拡張・プール・共有の3つの使い方/NVLinkとの違い

CXLとは

CXLとPCIeの関係

CXLは、PCIeの線と端子をそのまま使い、その上に「メモリとして読み書きする」ための約束ごとを足した規格です。同じスロットに、ふつうのPCIeの機器も、CXLの機器も挿せます。

CXL の中には、入出力のための CXL.io、機器がCPUのメモリを使うための CXL.cache、CPUが機器のメモリを使うための CXL.mem という3つのやりとりの方法があります。メモリを増やすときに使うのは、主に CXL.mem です。

メモリの拡張・プール・共有：3つの使い方

データセンターでは、あるサーバーのメモリが余っている一方で、別のサーバーではメモリが足りない、ということがよく起きます。プールや共有を使うと、メモリをむだなく使えます。

CXL 1.0から4.0まで：世代の進化

CXL の規格を作る団体(CXL Consortium)は、2025年11月に CXL 4.0 を公開し、帯域を64GT/sから128GT/sに倍増させ、遅延は増やさないとしています。新しい世代は、前の世代の機器ともつながる(後方互換)ように作られています。

AIで、なぜCXLが注目されるのか

AIの推論では、モデルそのものに加えて、会話の途中の計算結果や、検索で使うデータを、メモリに置いておく必要があります。同時に使う人や、扱う文章の長さが増えるほど、メモリが足りなくなります。

メモリのメーカーも、CXLのメモリモジュールを用意しています。SK hynix は2025年4月、CXL 2.0 に対応した96GBのメモリモジュール(CMM-DDR5)の顧客での検証を終えたと発表しました。

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CXLとNVLinkの違い

サーバーの中の「つなぐ技術」には、いくつか種類があります。CXLと名前が並ぶことの多い NVLink とは、つなぐ相手がちがいます。

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CXLを支える企業

CXLは業界の規格なので、CPU・メモリ・つなぐ部品の会社がそろって初めて使えます。メモリの会社にとっては、DRAMの新しい売り先にもなります。

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CXLを知ると、何が見えてくるか

よくある誤解

まとめ

よくある質問

CXLのようなサーバーの技術を、データセンターの全体の中で知りたい方に。本書（幻冬舎メディアコンサルティング）は、日米で20年以上の実績を持つデータセンターコンサルタントが、建物・IT機器・運用システムといったデータセンターの構造から、抱える課題と未来像までを解説した入門書です。