في خوادم الذكاء الاصطناعي وأنظمة التخزين عالية الأداء، يُعد النقل الموثوق للإشارات عالية السرعة أمرًا أساسيًا لضمان استقرار تشغيل النظام. LRSV9501-2E هي بطاقة توسعة مزودة بمُعيد توقيت MCIO ثنائي المنفذ من نوع PCIe 5.0 x16، أطلقتها شركة Linkreal Co., Ltd. (LR-LINK). وتستند إلى وحدة التحكم BCM85657، وتوفر قدرات توسعة إشارات عالية الأداء لمراكز البيانات والبنية التحتية للذكاء الاصطناعي. ويقدم هذا المقال تحليلاً متعمقاً للمنتج من حيث المواصفات الفنية والميزات الوظيفية وسيناريوهات التطبيق وغيرها من الجوانب.

نظرة عامة على المنتج والمواصفات الأساسية

الـ LRSV9501-2E（انتقل إلى صفحة الشراء） يتميز بتصميم رفيع ونصف طول (170 مم × 68.9 مم)، وهو متوافق مع الخوادم القياسية ومحطات عمل الذكاء الاصطناعي المدمجة. ويأتي مزودًا بحوامل 3U و2U لتناسب مختلف أنواع الهياكل.

المواصفات الأساسية

نظرة عامة على وحدة التحكم Broadcom BCM85657

يستخدم LRSV9501-2E شريحة Broadcom BCM85657، وهي شريحة إعادة توقيت عالية الأداء تعمل بمعايير PCIe 5.0/CXL 2.0. وقد صُممت خصيصًا لحل مشكلات سلامة الإشارة في عمليات النقل عالية السرعة، وتُستخدم على نطاق واسع في خوادم الذكاء الاصطناعي وأنظمة التخزين المتطورة وربط مراكز البيانات.

الميزات التقنية الرئيسية

· دعم PCIe 5.0 بـ 16 مسارًا: وصلة PCIe 5.0 كاملة بسرعة 32 جيجابت في الثانية لكل مسار

· التوافق مع CXL 2.0: دعم كامل لـ CXL.io و CXL.cache و CXL.memory

· تجديد الإشارة: استعادة السعة والتوقيت عبر CDR وإعادة التوقيت

· التوجيه الشفاف للبروتوكولات: شفاف تمامًا بالنسبة لبروتوكولات الطبقات العليا، ولا يتطلب برنامج تشغيل

· تصميم منخفض التأخير: مسار إشارة مُحسَّن لتقليل تأخير الإرسال إلى أدنى حد

أوضاع تفرع مسارات PCIe

يدعم LRSV9501-2E تقسيم مسارات PCIe المرن لتلبية متطلبات الأجهزة المتصلة بالجانب النهائي:

الوضع 1×16

تعمل جميع المسارات الـ 16 كحلقة واحدة، مما يجعلها مثالية لوحدات معالجة الرسومات (GPU) المتطورة أو محولات الشبكة عالية الأداء. وتوفر أقصى سعة نطاق ترددي للتطبيقات التي تعتمد بشكل كبير على النطاق الترددي.

وضع 2×8

16 مسارًا مقسمة إلى رابطين سعة 8 مسارات لكل منهما، مما يتيح دعم جهازين في آن واحد. مناسبة لإعدادات وحدات معالجة الرسومات المزدوجة أو تركيبات وحدة معالجة الرسومات + بطاقة الشبكة.

وضع الدفع الرباعي

16 مسارًا مقسمة إلى أربعة وصلات (4 × 4)، تدعم أربعة أجهزة في آن واحد. مُحسَّنة لتوسيع سعة التخزين عالية الكثافة، مثل محركات الأقراص الصلبة SSD NVMe متعددة المنافذ.

واجهة MCIO وتوصيل الكابلات

يأتي الطراز LRSV9501-2E مزودًا بموصلين خارجيين من نوع MCIO 8i لتوصيل الكابلات بسرعة عالية بالأجهزة الخارجية. ويُعد MCIO (Mini Cool Edge IO) معيارًا للربط البيني عالي السرعة من الجيل التالي، تم تحسينه ليتوافق مع معايير PCIe 5.0 وCXL.

مزايا MCIO

· سلامة إشارة عالية: تصميم محسّن للمسامير وتدريع لإشارات PCIe 5.0

· حجم صغير: يوفر المساحة مقارنة بالموصلات التقليدية، وهو مثالي لعمليات النشر عالية الكثافة

· تمديد الكابل: يتيح توصيل أجهزة خارجية خارج حدود الهيكل

· دعم التوصيل السريع: يسهل الصيانة والتوسعة أثناء التشغيل

يمكن توصيل LRSV9501-2E عبر كابلات MCIO بما يلي: لوحات التوسعة SSD NVMe، وعقد الحوسبة GPU، ووحدات توسعة الذاكرة CXL، ومحولات الشبكة عالية السرعة، وغيرها.

دعم بروتوكول CXL 2.0

يدعم LRSV9501-2E بشكل كامل معيار CXL 2.0، وهو تقنية أساسية لربط مراكز البيانات من الجيل التالي. ويستند معيار CXL إلى الطبقة المادية لـ PCIe 5.0، ويضيف إمكانية الوصول الدلالي للذاكرة وتماسك ذاكرة التخزين المؤقت.

الميزات الرئيسية لـ CXL 2.0

· تجميع الذاكرة: موارد ذاكرة مشتركة عبر أجهزة متعددة لتحسين الاستفادة منها

· تناسق ذاكرة التخزين المؤقت: تصل المسرعات مثل وحدات معالجة الرسومات (GPU) إلى ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج (CPU) مباشرةً، مما يقلل من عبء النسخ

· دعم المحولات: يتيح إنشاء هياكل شبكية معقدة عبر محولات CXL 2.0

بالنسبة لأحمال عمل التدريب على الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء التي تتطلب قدرًا كبيرًا من الذاكرة، يتيح توسيع الذاكرة عبر CXL، إلى جانب تحسين الإشارة الذي يوفره LRSV9501-2E، تجميع الذاكرة عالي الأداء.

توافق واسع مع الأنظمة

يدعم LRSV9501-2E أنظمة تشغيل الخوادم الشائعة:

نظام التشغيل العالمي: ويندوز، ويندوز سيرفر، RHEL، سنتوس، أوبونتو، ديبيان، سوسي، روكي لينكس، فيوجن أو إس، في إم وير إي إس إكس آي

باعتباره جهازًا شفافًا من حيث البروتوكولات، فإن LRSV9501-2E يعمل بنظام "التوصيل والتشغيل" دون الحاجة إلى برنامج تشغيل مخصص، مما يسهل عملية النشر والصيانة.

سيناريوهات الاستخدام النموذجية

توسيع وحدة معالجة الرسومات (GPU) لخادم الذكاء الاصطناعي

في خوادم تدريب الذكاء الاصطناعي، يعمل جهاز LRSV9501-2E على توسيع هيكل وحدة معالجة الرسومات الخارجية (GPU) عبر كابلات MCIO، متجاوزًا بذلك قيود فتحات اللوحة الأم لإنشاء مجموعات وحدة معالجة الرسومات (GPU) واسعة النطاق. ويضمن جهاز إعادة التوقيت (Retimer) سلامة الإشارة عبر المسافات الطويلة.

توسيع سعة التخزين NVMe عالي الكثافة

في أنظمة التخزين المعرفة بالبرمجيات ومصفوفات التخزين التي تعتمد كليًا على محركات الأقراص الصلبة (All-Flash)، تربط البطاقة لوحات التوصيل الخلفية الخارجية لمحركات الأقراص الصلبة SSD التي تعمل بتقنية NVMe. ويدعم التفرع 4×4 أربعة أجهزة NVMe ذات سرعة نقل بيانات x4، مما يتيح توسيع سعة التخزين بكثافة عالية.

توسيع الذاكرة CXL

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب سعة ذاكرة كبيرة، تربط البطاقة وحدات ذاكرة CXL لإضافة تيرابايتات من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). ويضمن معيار CXL 2.0 الوصول إلى الذاكرة المتسق مع ذاكرة التخزين المؤقت.

توسيع واجهة الشبكة عالية السرعة

بالنسبة لمحولات الشبكة ذات السعة 100G/200G/400G، يوفر LRSV9501-2E النطاق الترددي الكامل لـ PCIe وسلامة إشارة قوية.

إرشادات الاختيار والتوزيع

· توافق اللوحة الأم: التحقق من دعم PCIe 5.0 وتقسيم المسار

· التصميم الحراري: ضمان تدفق هواء كافٍ داخل الهيكل لتبديد طاقة تصل إلى 12 واط

· اختيار الكابلات: استخدم كابلات MCIO عالية السرعة المتوافقة مع المعايير

· تخطيط الممرات: تهيئة التفرع مسبقًا وفقًا لاحتياجات الأجهزة التالية

الخلاصة

بفضل وحدة التحكم Broadcom BCM85657، والتقسيم المرن للمسارات، ودعم CXL 2.0، وواجهات MCIO عالية السرعة، يوفر جهاز LRSV9501-2E توسيعًا قويًا للإشارات لخوادم الذكاء الاصطناعي ووحدات التخزين عالية الأداء. في عصر PCIe 5.0، تعد تقنية Retimer ضرورية لنقل موثوق وعالي السرعة.

بالنسبة للمؤسسات التي تعمل على إنشاء بنية تحتية للذكاء الاصطناعي أو تحديث أنظمة التخزين، يُعد جهاز LRSV9501-2E حلاً لتوسيع نطاق الإشارات يتميز بالأداء العالي والتوافق الفائق، وهو يستحق أن يتم تقييمه.