Hva er en PCIE -bryter?
PCIE er bare en av de mange teknologiene som fortsetter å utvikle seg for å håndtere store datamengder. GPUer, lagringsenheter og nettverksutstyr er komponentene som bruker PCIE -spor med flest antall baner for raskere dataoverføring og høyere båndbredde. Disse enhetene settes vanligvis inn i X16 PCIE- eller X8 PCIE -spor som har en direkte forbindelse til PCIe -banene til CPU eller SOC.
Selv PCIe -banene til slike vertsenheter er imidlertid begrenset og er ikke fleksible nok til å håndtere flere enheter. Sett inn en PCIE -bryter og databehandling blir mer dynamisk.
PCIE -brytere
PCIe -brytere er enheter som utvider antall PCIe -baner enn det som er tilgjengelig fra en vertsenhet, slik at flere enheter kan støttes av verten. For eksempel kan en PCIe -bryter doble PCIe -banene til en X16 CPU for å støtte mer GPUer enn hva CPU alene kan håndtere. Noen brytere kan til og med utvide banene til hundrevis av porter. Dette vil tillate at flere enheter kan kobles.
PCIe -brytere har en oppstrøms port som kobles til verten, flere nedstrøms porter som kobles til enhetene, og en koblingslogikk som ruter datapakkene mellom portene. Hver nedstrømsport tildeles et sett med PCIe -baner, og hver port er koblet til en enhet, slik at båndbredden ikke deles mellom enhetene; I stedet vil datapakker bare passere gjennom banene på enheten som ba om det.
PCIe -brytere krever ingen spesiell programvare eller driver for å jobbe. Bryterne kan konfigureres via en administrasjonsprogramvare som produsentene utvikler for enklere distribusjon, konfigurasjon og overvåking av enhetene. Det er heller ikke nødvendig å installere drivere for enhetene som er koblet til PCIE -bryteren, med mindre annet er nødvendig av operativsystemet. I vinduer vil for eksempel enheten som er lagt til bryteren automatisk bli oppdaget, og driveren installeres automatisk. Faktisk vil du øyeblikkelig finne enheten under enhetsbehandlingen.
Andre funksjoner av en PCIE -bryter inkluderer avbruddshåndtering, konfigurasjonstilgang, strømstyring og feilrapportering som alle kan overvåkes fra administrasjonsprogramvaren. PCIE Switchs ytelse avhenger av PCIE -versjonen den er bygget med. Nyere PCIE -versjoner betyr halvparten av antall baner enn den forrige versjonen for samme båndbredde, men med en raskere overføringshastighet. Akkurat som med hvilken som helst PCIe -enhet, er det avgjørende for PCIe -brytere for å holde seg oppdatert med PCIE -iterasjoner for å oppnå topp ytelse.
Typer PCIe -brytere
Det er to typer PCIe -bryter - viftebryter og stoffbryter. Hver bryter håndterer data trafikk annerledes. Begge typer støtter portbifurkasjon for å utnytte båndbredden effektivt. Med portbifurcation deles oppstrømsporten i mindre porter slik at de andre portene kan brukes til å koble til andre periferiutstyr for å optimalisere PCIe -banene og båndbredden fullt ut for å optimalisere PCIe -banene og båndbredden. Siden de fleste GPU -er kan jobbe med x8 -baner uten at det går ut over ytelsen deres, er X16 -banene levert av CPU delt inn i mindre porter som to X8 -porter eller fire X4 -porter slik at de andre portene kan brukes av andre enheter.
Moderne brytere tilbyr fleksibilitet i håndtering av portbifurkasjon. I stedet for et fast antall baner for hver port, kan banene utvides eller reduseres i henhold til hva en enhet trenger for en spesifikk arbeidsmengde. Dette vil aktivere tomgangsporter mens det fremdeles ikke er noen forespørsler fra andre enheter og gi den aktive enheten flere PCIe -baner og dermed høyere båndbredde.
Fan-out-brytere har blitt mye brukt på grunn av deres enkle arkitektur, men stofftypen får også popularitet på grunn av sin allsidighet når det gjelder å håndtere flere verter.
Fanout PCIe Switch
Fanout PCIe Switch -topologien er mye enklere enn stoffbryterens topologi. PCIe -banene multipliseres og deles deretter inn i separate sett med baner for forskjellige enheter. Det er bare en oppstrøms port for vertsenheten. Fordi datapakker følger en enkel bane fra verten til destinasjonen, kan fanout -brytere opprettholde signalintegritet. I tillegg er fanout -brytere generelt enklere å distribuere enn stoffets kolleger, siden de ikke krever mange innstillinger. Fanout -brytere kan imidlertid bare støtte en vertsenhet.
Stoff PCIE -bryter
Stoff -PCIe -bryteren er mer sammensatt enn fanout -bryteren, men den er mer allsidig og fleksibel. Ikke bare kan den støtte flere enheter, den kan også godta flere verter. Vertene er overbygd til de samme enhetene, slik at den som er "ikke opptatt" for øyeblikket, kan godta forespørsler fra enhetene, slik at enhetene ikke trenger å vente på at den andre verten skal være tilgjengelige før forespørslene deres kan behandles. Hvis flere verter er produsert, kan en rekke enheter og systemer kobles sammen med å hjelpe organisasjoner med å spare kostnader ved å eliminere behovet for å kjøpe flere datasystemer eller gå gjennom kostbare oppgraderinger for å støtte mange enheter.
Konklusjon
En PCIe -bryter fungerer i utgangspunktet som en I/O -kontroller og forstørrer vertsenheters muligheter for å støtte flere enheter. På grunn av deres høye ytelse, lav latens og lavt strømforbruk, har PCIe-brytere blitt en kjernekomponent i datasystemer på tvers av bransjer. PCIE -brytere brukes vanligvis i forsvars-, finans-, helse-, industri- og bedriftsservere og arbeidsstasjoner, samt i forskjellige testutstyr, videoproduksjonsutstyr, datasenterutstyr, telekominfrastruktur, nettverk og andre tilkoblingsapplikasjoner. PCIe-brytere er de to-til-komponentene til systemdesignere for å koble sammen flere systemer, mange enheter og andre periferiutstyr. De kan velge mellom de to typene PCIe -brytere for å implementere designene sine effektivt, mens de sparer kostnader effektivt.