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數(shù)據(jù)中心服務(wù)器對PCIe測試的需求、挑戰(zhàn)和應(yīng)用

ElectroRent ? 來源:ElectroRent ? 作者:ElectroRent ? 2025-02-05 10:13 ? 次閱讀
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人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是大語言模型(LLM)的興起,對計(jì)算資源和數(shù)據(jù)傳輸速度提出了更高的要求,從而激發(fā)了對更高帶寬解決方案的迫切需求。PCIe作為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器間互聯(lián)的主力軍,承擔(dān)著高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹厝巍6?,PCIe Gen 7.0標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布,其在數(shù)據(jù)中心中的地位也將進(jìn)一步得到鞏固。

測試需求

更高的帶寬:PCIe每代升級通常伴隨著帶寬的顯著提升,PCIe 6.0已經(jīng)達(dá)到了64 GT/s每通道,因此PCIe 7.0理論上可能提供更高的傳輸速率,比如可能翻倍至1256 GT/s每通道,以支持未來更大數(shù)據(jù)量和更高性能要求的應(yīng)用。

更高效能效:隨著技術(shù)進(jìn)步,新版本通常會更加注重能效,包括更精細(xì)的電源管理和低功耗設(shè)計(jì),以適應(yīng)綠色計(jì)算和移動設(shè)備的需求。

增強(qiáng)的兼容性與向后兼容:保持與前代的兼容性,同時可能引入新的機(jī)制確保新老設(shè)備在新標(biāo)準(zhǔn)中也能得到最佳性能表現(xiàn)。

更先進(jìn)的物理層和信號技術(shù):為了支持更高的數(shù)據(jù)速率,需要更先進(jìn)的信號傳輸和編碼技術(shù),以及更好的噪聲抑制和干擾管理,以確保信號完整性。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與互連靈活性:進(jìn)一步提升,可能包括對更復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的支持,如多主機(jī)到設(shè)備連接、更高級的切換和路由技術(shù),以適應(yīng)更大型數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算架構(gòu)。

安全性和管理:增強(qiáng)的數(shù)據(jù)保護(hù)措施,包括硬件級別的安全特性,以及更智能化的系統(tǒng)管理和診斷工具,以應(yīng)對日益增長的安全威脅和維護(hù)需求。

面臨挑戰(zhàn)

資源限制:數(shù)據(jù)中心中的計(jì)算密集型任務(wù),如大語言模型(LLM),對內(nèi)存帶寬和利用率提出了更高要求。當(dāng)前,大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心仍依賴本地內(nèi)存,這不僅限制了數(shù)據(jù)處理的速度,還導(dǎo)致內(nèi)存資源的利用效率低下。如何有效提升內(nèi)存帶寬和利用率,成為提升數(shù)據(jù)處理能力的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

延遲:延遲問題是很多AI/ML應(yīng)用的性能提升瓶頸。當(dāng)前,通過銅纜和背板進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸需要采用復(fù)雜的調(diào)制方案和先進(jìn)的均衡技術(shù)(如前向糾錯 FEC)來保證數(shù)據(jù)的完整性。在提升傳輸可靠性的同時也增加了系統(tǒng)延遲。這種延遲對需要實(shí)時數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用尤為關(guān)鍵,限制了整體系統(tǒng)的響應(yīng)速度和處理能力。

能源消耗:數(shù)據(jù)中心的電力消耗是另一個亟需解決的問題?,F(xiàn)有技術(shù)的高耗電芯片導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心大量的電力用于點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。據(jù)估計(jì),這部分消耗占到了數(shù)據(jù)中心總電量的25%。隨著AI/ML應(yīng)用對數(shù)據(jù)傳輸需求的激增,這一比例可能進(jìn)一步上升,增加了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本和環(huán)境負(fù)擔(dān)。降低能耗、提高能效成為提升數(shù)據(jù)中心可持續(xù)性的重要任務(wù)。

可擴(kuò)展性:數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展能力直接關(guān)系到其對新興應(yīng)用和技術(shù)的適應(yīng)性。隨著數(shù)據(jù)傳輸和處理需求的提高,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也要能夠根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行動態(tài)調(diào)整資源,以應(yīng)對不斷變化的AI工作負(fù)載。

應(yīng)用領(lǐng)域

高性能計(jì)算(HPC):指通常使用很多處理器(作為單個機(jī)器的一部分)或者某一集群中組織的幾臺計(jì)算機(jī)(作為單個計(jì) 算資源操作)的計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境。有許多類型的 HPC 系統(tǒng),其范圍從標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的大型集群,到高度專用的硬件。HPC環(huán)境下,多個計(jì)算節(jié)點(diǎn)需要通過高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作以解決復(fù)雜的科學(xué)和工程問題。PCIe接口作為連接各種高性能計(jì)算組件的橋梁,其性能直接影響到整個計(jì)算集群的效能。PCIe信號測試保證了計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的高效數(shù)據(jù)交換,從而提高了整個HPC系統(tǒng)的計(jì)算吞吐量和性能。

人工智能(AI):AI應(yīng)用需要處理大量數(shù)據(jù)集,并依賴于GPU和專用AI加速器進(jìn)行并行計(jì)算。PCIe接口在連接這些高速計(jì)算組件時,需要保證數(shù)據(jù)流暢無阻礙。PCIe信號測試可以確保數(shù)據(jù)在AI加速器和存儲之間快速且準(zhǔn)確地傳輸,避免數(shù)據(jù)丟失或延遲。

大數(shù)據(jù)分析:大數(shù)據(jù)分析涉及對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和處理,這不僅要求存儲設(shè)備有足夠的讀寫速度,也要求數(shù)據(jù)傳輸過程中的高帶寬和低延遲。在當(dāng)今的大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)分析已經(jīng)變得至關(guān)重要。大數(shù)據(jù)分析模型成為了企業(yè)和組織挖掘數(shù)據(jù)價值的關(guān)鍵工具。PCIe信號測試可以驗(yàn)證接口是否能夠承受連續(xù)的高速數(shù)據(jù)負(fù)載,保證分析任務(wù)的實(shí)時性和準(zhǔn)確性。

審核編輯 黃宇

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