CXL.mem是Compute Express Link協定中的記憶體協定，基於PCIe 5.0物理層。CXL支持CXL.io、CXL.cache和CXL.mem三種協定，CXL.mem允許主機CPU使用載入/存儲命令直接、一致地訪問設備附加記憶體，從而將外部設備記憶體擴展為系統主記憶體。
CXL 1.0規範於2019年3月發布。CXL 2.0規範增加了記憶體池支持和對持久性記憶體的標準化管理。CXL 3.0規範提升了頻寬。CXL 3.1規範進行了漸進性更新。三星、SK海力士等廠商已推出或計畫量產支持CXL.mem協定的CXL記憶體擴展設備。
基本概念與協定定位,套用場景與產品實現,
基本概念與協定定位
CXL.mem是Compute Express Link（CXL）開放標準協定中的三大核心協定之一，為主機處理器（通常是CPU）提供使用載入/存儲命令直接訪問設備附加記憶體的能力。
CXL.mem允許主機CPU以快取一致性的方式訪問設備的記憶體，支持按位元組定址，訪問方式與原生DDR記憶體相同。CXL.io主要用於傳統的I/O操作，與PCIe類似；CXL.cache支持CXL設備訪問處理器記憶體；CXL.mem則支持處理器訪問CXL設備存儲器。
CXL.mem是CXL Type 3設備（記憶體擴展設備）必須支持的協定，也是Type 2設備（如GPU、FPGA）可選支持的協定。
套用場景與產品實現
CXL.mem協定的核心套用價值在於實現記憶體容量與頻寬的擴展，其通過Type 3設備將外部記憶體擴展為系統主記憶體，突破本地DDR限制，實現TB級單節點記憶體擴展，且訪問方式與DDR記憶體無異。CXL 2.0及以上規範支持記憶體池化，允許在多個主機間動態共享和彈性配置記憶體資源，從而提升整體系統效率。在AI/ML等高性能計算場景中，CXL.mem協定支持跨設備記憶體共享，例如在MoE模型訓練中，多GPU可共享CXL記憶體中的專家參數，以減少通信開銷並提升訓練效率。
業界已有多家廠商推出了支持CXL.mem協定的產品。宜鼎(Innodisk)於2026年2月24日推出了CXL AIC擴展卡，該設備屬於CXL 2.0 Type 3設備，採用PCIe Gen5 x8接口，最高支持256GB容量和32GB/s頻寬，並支持記憶體池化。三星(Samsung)推出了CXL記憶體擴展器，如512GB CMM-D 2.0模組，支持CXL.mem協定和PCIe 5.0接口，並計畫在2024年底量產符合CXL 2.0協定的256GB CMM-D模組。SK海力士(SK Hynix)正在驗證96GB和128GB容量的CXL 2.0記憶體並計畫量產。美光(Micron)在2023年推出了CXL 2.0記憶體擴展模組樣品。在控制器晶片方面，瀾起科技（Montage）在2025年9月推出了基於CXL 3.1標準的記憶體擴展控制器(MXC)晶片M88MX6852，已開始向客戶送樣。此外，Astera Labs的Leo Memory Connectivity Platform也支持CXL.mem協定，英特爾和AMD的CPU也已支持CXL協定。
