一、行业背景：AI算力需求变革催生新架构机遇
随着 AI 技术从「暴力堆算力」的 ChatGPT 时代迈入「效率优先」的 DeepSeek 新阶段，行业竞争焦点逐渐转向算力成本优化与资源利用率提升。以 DeepSeek 等为代表的高效模型通过算法创新（稀疏化、量化）显著降低算力需求，但多模态、实时推理等场景对数据吞吐效率和内存灵活性的要求不降反升。传统计算架构面临三大瓶颈：
内存墙：GPU/加速器与 CPU 间数据搬运延迟高，HBM 成本居高不下；
资源孤岛：计算、存储、网络设备分立，利用率不足；
扩展性限制：单机内存容量受限，分布式训练通信开销大。
在此背景下，CXL（Compute Express Link）作为一种颠覆性互联协议，凭借其内存池化、缓存一致性和低延迟特性，成为突破上述瓶颈的关键技术，其商业化进程已进入爆发前夜。
二、CXL技术优势：重构算力基础设施的「神经中枢」
CXL 技术是一种高速互联技术，旨在改善计算系统内部各个组件之间的通信效率。它提供了一种高带宽、低延迟的通信通道，使内存、加速器和其他计算资源能够直接连接，从而大幅提升了数据传输速度和系统整体性能。
CXL 技术的出现为计算密集型任务和数据密集型应用带来了巨大的潜力，并为下一代数据中心架构的构建提供了新的思路。CXL 技术的设计目标是提供一种通用的高速互连接口，可以与不同类型的计算加速器和设备进行连接。它基于 PCI Express（PCIe）物理层和协议，但在协议层面进行了扩展和优化，以满足高性能计算和数据中心应用的需求。
1. 内存资源革命：从「独占」到「共享」
（1）内存池化（Memory Pooling）：CXL 支持跨 CPU、GPU、FPGA 等设备的内存统一编址，可将分散的内存聚合为共享池，动态分配给不同任务。例如，训练任务可「借用」空闲推理服务器的内存，降低硬件的冗余投资。
（2）弹性扩展：通过 CXL 连接的内存扩展卡，单服务器内存容量可从 TB 级提升至 PB 级，突破大模型训练的内存限制，同时减少采购高价 HBM。这不仅可以提高系统的可扩展性，还能降低总体拥有成本（TCO）。
2. 打破「数据搬运墙」
（1）缓存一致性协议：CXL 允许 CPU 与加速器直接共享缓存，减少数据复制次数，显著降低 AI 推理延迟。这对于需要快速响应的应用场景尤为重要，如自动驾驶和实时数据分析。
（2）带宽及组网优势：CXL 3.0 版本提供高达 64GT/s 的传输速率，是 PCIe 5.0 的 2 倍，且支持多层级联，非常适合 AI 集群的横向扩展。这种高效的组网能力使得大规模并行计算成为可能，提升了整体计算效率。
3. 显著降本增效
利用 CXL 内存扩展显然会对资本支出产生巨大影响。业内普遍认为，对于超大规模数据中心而言，内存成本占总资本支出的约 50%。
市场调研机构 ABI Research 在一份报告中介绍，CXL 技术通过内存池化和共享内存资源，显著提高了内存利用率。例如，与传统方案相比，CXL 内存扩展可以将每 GB 内存的成本降低约 52%。采用 CXL 技术后，采用内存扩展的 CPU 的每 GB 内存成本将大幅降低。平均而言，将节省 55%。
内存成本节省是 CXL 技术的主要需求驱动因素之一，总体性能的提升也是各大厂商积极部署 CXL 的重要因素。在数据中心领域，CXL 技术通过统一内存地址空间和减少通信延迟，显著提升了系统性能。例如，SK 海力士与数据处理平台企业 HazelCast 的实证结果显示，采用 CXL 内存后，系统处理速率提升了 40%，超越仅使用 DRAM 的系统；同时，延迟时间减少了 30-50%。这表明，使用 CXL 内存可以有效节省高昂的 DRAM 成本。
三、应用场景：从云到端，CXL落地加速
1. 云计算与数据中心
（1）AI训练集群：通过 CXL 内存共享，可减少千亿参数模型的训练节点数量，以及通信开销。这对于大规模深度学习模型的训练具有重要意义，能够大幅缩短训练时间并降低运营成本。
（2）混合负载整合：同一服务器同时运行 AI 推理、数据库与虚拟化任务，可以提升资源利用率。这种灵活的任务调度方式提高了服务器的整体效能，使其能够在不同的工作负载之间实现无缝切换。
2. 边缘计算与终端设备
（1）智能汽车：CXL 实现 CPU、NPU 等处理器的内存统一管理，满足自动驾驶低延迟需求。在复杂的交通环境中，毫秒级的响应速度至关重要，CXL 技术可以帮助车辆更快地做出决策。
（2）AR/VR设备：通过 CXL 互联的定制化 SoC，在有限功耗下支持 4K 实时渲染与 AI 交互。这对于沉浸式体验的增强现实和虚拟现实应用来说，意味着更流畅的用户体验和更高的视觉质量。
3. 存算一体新范式
CXL 与存算一体芯片（如存内计算 DRAM）结合，可构建「内存即算力」架构，解决传统冯·诺依曼瓶颈，潜力市场达百亿美元。
四、市场空间与产业链投资图谱
1. 市场规模预测
据市场咨询机构 Yole 预测，到 2028 年，CXL 市场新增规模将达到近 160 亿美元。中国市场规模预计将占 1/2，达 80 亿美元。
值得一提的是，除了存储扩展，CXL 3.0 版本引入的 CXL Switch 将支持多层级联，使其在功能和适用场景上超越了传统 PCIe Switch，完美适配 AI 集群的扩展。
(1) CXL Switch 新增市场
Yole 预测，到 2028 年，CXL Switch 新增市场规模将达到 7.41 亿美元。中国市场规模预计将占 1/2，达 3.705 亿美元。
(2) CXL Switch 存量替换市场
结合 SNS Insider、Transparency 等市场机构数据，全球 PCIe 交换芯片市场规模预计将从 2022 年的 45.8 亿美元增长到 2028 年的 104.3 亿美元。中国市场约占 PCIe 交换芯片市场规模的 1/2，预计 2028 年市场规模将达 52.15 亿美元。
保守估计，未来有 50% 以上的 PCIe Switch 都会逐步切换到 CXL Switch 上，到 2028 年全球 CXL Switch 存量替代市场规模将达 52.15 亿美元，其中中国该市场规模将达 26.08 亿美元。
结合存量市场及新增市场，预计到 2028 年，CXL Switch 市场全球将达到 59.56 亿美元，其中中国将占 29.79 亿美元市场。
2. CXL相关上市公司(二级市场)：
（1）核心芯片及模组厂商：Intel、AMD、Broadcom、Marvell、Astera Labs、澜起科技（CXL 内存接口芯片）、江波龙、佰维存储
（2）IP 厂商：Synopsis、Rambus
（3）存储巨头：Samsung、Micron、SK Hynix
（4）服务器厂商：浪潮、新华三、联想
（5）云计算巨头：亚马逊 AWS、微软 Azure、阿里等云计算厂商大力投入，希望通过技术创新来保持其在云计算市场的领先地位。
五、结论：CXL——开启算力普惠时代的钥匙
在 AI 从「技术炫技」转向「商业落地」的临界点，CXL 通过硬件资源解耦与异构效率革命，直击行业痛点，未来 3-5 年将渗透至算力基础设施全场景。建议投资者把握 CXL 3.X 标准落地与 AI 服务器升级周期，建议优先布局核心芯片、存储扩展与生态龙头，关注初创企业，分享千亿级市场红利。
通过对 CXL 技术的深入理解与前瞻布局，投资者不仅可以抓住当前的技术变革机遇，还能为未来的持续增长奠定坚实基础。CXL 作为新一代计算架构的核心组件，有望引领新一轮的技术革命，助力各行各业实现智能化转型。
