Co to jest przełącznik PCIE?
PCIE to tylko jedna z wielu technologii, które wciąż ewoluują w celu obsługi dużych ilości danych. GPU, urządzenia do przechowywania i sprzęt do pracy to komponenty, które wykorzystują gniazda PCIE z największą liczbą pasów do szybszej transmisji danych i wyższej przepustowości. Urządzenia te są zwykle wstawiane do gniazda PCIE X16 lub X8, które mają bezpośrednie połączenie z ścieżkami PCIE CPU lub SOC.
Jednak nawet pasy PCIE takich urządzeń hosta są ograniczone i nie są wystarczająco elastyczne, aby obsłużyć wiele urządzeń. Włóż przełącznik PCIE, a przetwarzanie danych staje się bardziej dynamiczne.
Przełączniki PCIE
Przełączniki PCIE to urządzenia, które zwiększają liczbę pasów PCIE niż dostępne z urządzenia hosta, dzięki czemu host może obsługiwać więcej urządzeń. Na przykład przełącznik PCIE może podwoić ścieżki PCIE CPU x16, aby obsługiwać więcej GPU niż to, co może poradzić sobie z samym procesorem. Niektóre przełączniki mogą nawet rozszerzyć pasy na setki portów. Umożliwi to podłączenie większej liczby urządzeń, przezwyciężanie ograniczonej liczby PCI.
Przełączniki PCIE mają jeden port upstream, który łączy się z hostem, kilka dalszych portów, które łączą się z urządzeniami, oraz logikę przełączania, która prowadzi pakiety danych między portami. Każdy port na niższym szczeblu przypisuje się zestaw ścieżek PCIE, a każdy port jest podłączony do urządzenia, dzięki czemu przepustowość nie jest udostępniana między urządzeniami; Zamiast tego pakiety danych przechodzą tylko przez pasy urządzenia, które o tym poprosiło.
Przełączniki PCIE nie wymagają żadnego specjalnego oprogramowania lub sterownika do pracy. Przełączniki można skonfigurować za pomocą oprogramowania do zarządzania, które producenci opracowują w celu łatwiejszego wdrażania, konfiguracji i monitorowania urządzeń. Nie ma również potrzeby instalowania sterowników dla urządzeń podłączonych do przełącznika PCIE, chyba że system operacyjny wymagał inaczej. Na przykład w systemie Windows dodane do przełącznika zostanie automatycznie wykryte, a sterownik zostanie automatycznie zainstalowany. W rzeczywistości natychmiast znajdziesz urządzenie pod menedżerem urządzeń.
Inne funkcje przełącznika PCIE obejmują obsługę przerwań, dostęp do konfiguracji, zarządzanie energią i zgłaszanie błędów, z których wszystkie można monitorować z oprogramowania do zarządzania. Wydajność przełącznika PCIE zależy od wersji PCIE, z którą jest zbudowany. Nowsze wersje PCIE oznaczają połowę liczby pasów niż poprzednia wersja dla tej samej przepustowości, ale przy szybszym tempie transmisji. Podobnie jak w przypadku dowolnego urządzenia PCIE, jest to najważniejsze w przypadku przełączników PCI.
Rodzaje przełączników PCIE
Istnieją dwa rodzaje przełącznika PCIE - przełącznik wentylatora i przełącznik tkaniny. Każdy przełącznik obsługuje handel danych inaczej. Oba typy obsługują rozwidlenie portów w celu efektywnego wykorzystania przepustowości. Dzięki rozwidleniu portu port upstream jest podzielony na mniejsze porty, dzięki. Ponieważ większość GPU może pracować z pasami x8 bez narażania ich wydajności, pasy x16 dostarczone przez procesor są podzielone na mniejsze porty, takie jak dwa porty x8 lub cztery porty x4, dzięki czemu inne porty mogą być wykorzystywane przez inne urządzenia.
Nowoczesne przełączniki oferują elastyczność w obsłudze rozwidlenia portów. Zamiast stałej liczby pasów dla każdego portu, pasy można rozszerzyć lub zmniejszyć w zależności od tego, czego potrzebuje urządzenie do określonego obciążenia pracą. Będzie to aktywować porty bezczynności, podczas gdy nadal nie ma żadnych żądań z innych urządzeń i zapewni aktywne urządzenie więcej ścieżek PCIE, a zatem wyższą przepustowość.
Przełączniki fan-out były szeroko stosowane ze względu na ich prostą architekturę, ale typ tkaniny zyskuje również na popularności ze względu na jego wszechstronność w obsłudze wielu gospodarzy.
Przełącznik PCIE Fanout
Fanout PCIE Switch Topology jest znacznie prostszy niż topologia Fabric Switch. Ścieżki PCIE są mnożone, a następnie podzielone na osobne zestawy pasów dla różnych urządzeń. Jest tylko jeden port upstream dla urządzenia hosta. Ponieważ pakiety danych podążają prostą ścieżką z hosta do miejsca docelowego, przełączniki fanout mogą utrzymać integralność sygnału. Ponadto przełączniki fanout są na ogół łatwiejsze do wdrożenia niż ich odpowiedniki z tkanin, ponieważ nie wymagają wielu ustawień. Przełączniki fanout mogą jednak obsługiwać tylko jedno urządzenie hosta.
Przełącznik PCIE w tkaninie
Przełącznik PCIE w tkaninie jest bardziej złożony niż przełącznik fanout, ale jest bardziej wszechstronny i elastyczny. Może nie tylko obsługiwać wiele urządzeń, ale może również zaakceptować wiele hostów. Gospodarze są wyposażone w te same urządzenia, więc jakikolwiek host jest obecnie „nie jest zajęty”, mogą akceptować żądania z urządzeń, aby urządzenia nie musiały czekać, aż drugi host będzie dostępny, zanim ich żądania będą mogły przetworzyć. Jeśli wytwarzane jest wiele hostów, można połączyć wiele urządzeń i systemów, pomagając organizacjom oszczędzać koszty, eliminując potrzebę zakupu większej liczby systemów komputerowych lub przechodzenia kosztownych aktualizacji, aby obsługiwać wiele urządzeń.
Wniosek
Przełącznik PCIE zasadniczo działa jako kontroler we/wy i powiększa możliwości urządzeń hosta, aby obsługiwać więcej urządzeń. Ze względu na ich wysokowydajne, niskie opóźnienie i niskie zużycie energii, przełączniki PCIE stały się podstawowym elementem systemów komputerowych w branżach. Przełączniki PCIE są zwykle używane w serwerach obrony, finansów, opieki zdrowotnej, przemysłowej i przedsiębiorstw oraz stacjach roboczych, a także w różnych urządzeniach testowych, sprzęcie do produkcji wideo, sprzęcie centralnym, infrastrukturze telekomunikacyjnej, sieci i innym aplikacjom łączności. Przełączniki PCIE to komponenty projektantów systemów do połączenia wielu systemów, wielu urządzeń i innych peryferyjnych. Mogą wybierać między dwoma rodzajami przełączników PCIE, aby skutecznie wdrażać swoje projekty, jednocześnie oszczędzając koszty.