На фоне дефицита и подорожания оперативной памяти AMD предлагает новый способ сократить расходы на серверную инфраструктуру. Компания продвигает программную платформу MEXT, которая позволяет переносить редко используемые страницы памяти из DRAM на более дешёвые NVMe-накопители, а затем возвращать их обратно до того, как они понадобятся приложению. По заявлению AMD, в некоторых сценариях это позволяет уменьшить объём установленной оперативной памяти вдвое, сохранив до 99% исходной производительности.
Технология досталась AMD в результате приобретения компании MEXT в июне 2026 года. Её бывший генеральный директор Гэри Смердон (Gary Smerdon), ныне вице-президент AMD по развитию бизнеса, утверждает, что применение MEXT может сократить затраты на расширение серверной памяти вплоть до 83%. По его оценке, на первых 145 системах, где уже развернули программное обеспечение, удалось избежать расходов примерно на 5 млн долларов за счёт отказа от закупки дополнительной DRAM.
Экономический эффект может быть значительным: по словам Смердона, в крупных системах память способна составлять 60–90% стоимости сервера. При этом даже высокая степень использования оперативной памяти не означает, что все её данные постоянно востребованы. Он ссылается на исследование Meta, согласно которому от 50 до 80% страниц памяти в изученных системах не использовались в течение пяти, десяти минут или даже дольше.
Именно такие данные MEXT предлагает перемещать на флеш-накопители. По оценке Смердона, стоимость одного бита флеш-памяти может быть примерно в 50 раз ниже, чем DRAM, а энергопотребление в расчёте на бит — в 30 раз меньше. Обратная сторона — скорость: флеш-память примерно в 500 раз медленнее оперативной. Если приложение обратится к странице, которая в этот момент находится на SSD, задержка может существенно повлиять на производительность.
Предсказание вместо обычного свопинга
В отличие от традиционного механизма подкачки (swap), MEXT не просто перемещает редко используемые данные на диск, рассчитывая вернуть их при следующем обращении. Система пытается предсказать, какие страницы памяти понадобятся приложению в ближайшее время, и заранее загружает их обратно в DRAM. Операционная система и приложение при этом продолжают работать с привычным адресным пространством.
Для прогнозирования используется набор алгоритмов машинного обучения, в том числе модель на основе архитектуры Transformer. Как объясняет Смердон, в обычной языковой модели Transformer прогнозирует следующее слово или токен, а в MEXT модель пытается предсказать следующую страницу памяти, к которой обратится приложение. Если нужные данные успевают вернуться в DRAM до обращения процессора, приложение не замечает их временного пребывания на накопителе.
Обучение модели также организовано иначе, чем у больших универсальных нейросетей. Вместо предварительного обучения на огромных массивах данных MEXT адаптирует алгоритмы непосредственно к конкретной нагрузке. По словам Смердона, первоначальное обучение занимает менее секунды и выполняется на одном ядре EPYC. Затем модель продолжает уточнять прогнозы по мере работы системы. Графические ускорители для этого не требуются.
Впрочем, утверждение о минимальных вычислительных затратах требует оговорки. В описании AMD для работы MEXT указаны два ядра процессора: одно для AI Engine, другое для управляющего демона. Кроме того, по данным The Register, в виртуализированных средах может потребоваться дополнительное ядро на каждую виртуальную машину или виртуальный частный сервер (VPC). Таким образом, накладные расходы способны увеличиваться вместе с количеством виртуальных экземпляров.
Производительность зависит от нагрузки
AMD приводит результаты испытаний с несколькими типами приложений. В тестах с системой автоматизированного проектирования и анализа микросхем Synopsys PrimeTime конфигурация, в которой половина памяти приходилась на DRAM, а другая половина — на MEXT и флеш-накопитель, обеспечила около 95% производительности исходной системы с полностью установленной DRAM.
При дальнейшем сокращении оперативной памяти результаты ухудшались. Если оставить DRAM только четверть исходного объёма, а остальные 75% эффективной ёмкости обеспечить за счёт флеш-памяти, производительность в испытаниях PrimeTime снижалась примерно до 80% от базового уровня.
В сценариях с Apache Spark команда MEXT заявляет о сохранении 99% производительности при замене половины DRAM флеш-памятью. AMD также демонстрирует результаты для задач, связанных с обработкой данных и агентными системами искусственного интеллекта. Однако эти показатели получены в конкретных тестовых конфигурациях и не означают, что аналогичный эффект будет достигнут на любой серверной нагрузке.
Особенно важно учитывать характер обращений к памяти. Если приложение работает преимущественно с ограниченным набором активно используемых страниц, перенос остальных данных на SSD может пройти практически незаметно. Но при интенсивном случайном обращении к большому объёму памяти вероятность промахов предсказания возрастает, а задержки флеш-накопителя начинают сказываться на времени выполнения задач. Поэтому MEXT не отменяет физических различий между DRAM и NAND-флеш, а пытается управлять ими так, чтобы приложение как можно реже сталкивалось с медленным уровнем памяти.
Отдельная лицензия и привязка к AMD
MEXT включает драйвер для ядра Linux, механизм прогнозирования обращений к памяти и приложение RAM View. Последнее предназначено для анализа использования памяти и помогает определить, какие серверы и рабочие нагрузки могут выиграть от применения технологии. По информации AMD, программное обеспечение поддерживает распространённые дистрибутивы Linux, включая RHEL, Rocky Linux, AlmaLinux, Oracle Linux, SUSE, Debian и Ubuntu. Для работы требуется выделенный NVMe-накопитель, а стандартный механизм swap должен быть отключён.
При этом MEXT не является открытым программным обеспечением и не распространяется бесплатно. AMD намерена продавать лицензии через OEM-партнёров, а сама технология будет эксклюзивной для оборудования компании. На первом этапе производитель сотрудничает с поставщиками серверов, в том числе HPE, чтобы подготовить системы к работе с MEXT. На следующем этапе планируется начать продажу лицензий и поставлять платформы EPYC с предустановленным RAM View.
Таким образом, AMD предлагает не замену оперативной памяти как таковой, а дополнительный уровень управления её использованием. Для владельцев серверных парков с большим объёмом редко востребованных данных это может стать способом отложить закупку дорогостоящих модулей RDIMM или увеличить эффективную ёмкость существующих систем. Но окончательная экономия будет зависеть не только от цены DRAM и SSD, но и от стоимости лицензии, вычислительных накладных расходов и допустимого снижения производительности.
Сможет ли предиктивное управление памятью стать стандартным инструментом серверной инфраструктуры — или преимущество MEXT окажется ограниченным отдельными типами нагрузок, где заранее известны закономерности обращения к данным?
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
