2026-04-23 
Les essais routiers de conduite autonome génèrent d'énormes quantités de données provenant des capteurs. Les solutions de stockage traditionnelles nécessitent l'arrêt du véhicule pour le remplacement du disque dur, ce qui nuit considérablement à l'efficacité des essais. Cet article présente en détail une solution de carte d'extension U.2 basée sur la technologie de commutateur PCIe, qui permet le remplacement à chaud du disque dur sans arrêter le véhicule grâce à une conception dédiée, offrant ainsi une infrastructure efficace et fiable pour le stockage des données de conduite intelligente.
Avec le développement rapide des technologies de conduite autonome de niveau L3/L4, les véhicules d'essai sur route doivent collecter et traiter chaque jour d'énormes quantités de données. Prenons l'exemple de la flotte d'essai d'une certaine entreprise : 15 véhicules d'essai routier fonctionnent simultanément, chacun étant équipé de plusieurs LiDAR, de caméras haute définition et de radars à ondes millimétriques, générant ainsi des dizaines de téraoctets de données par jour.
Cependant, les solutions traditionnelles de stockage de données présentent trois inconvénients majeurs :
· Capacité de stockage insuffisante: La capacité d'un seul SSD est limitée, et la collecte continue de données par des capteurs haute résolution entraîne un épuisement rapide de l'espace de stockage.
· Interruption du test en raison du remplacement du disque dur: Les solutions traditionnelles exigent que le véhicule s'arrête et soit mis hors tension pour le remplacement du support de stockage, ce qui interrompt le processus de test en continu.
· Bande passante de transmission de données limitée: Les réseaux embarqués ne sont pas en mesure de répondre aux exigences de transmission en temps réel liées aux volumes massifs de données.
Pour remédier aux problèmes mentionnés ci-dessus, cette solution de stockage de pointe s'appuie sur une combinaison innovante de Carte d'extension de disque dur PCIe Switch + boîtier d'extension de disque dur U.2 + interface haut débit MCIO pour permettre le remplacement à chaud des SSD lors des essais sur route.
La carte d'extension PCIe Switch constitue le cœur du système de stockage. Connectée à l'ordinateur industriel embarqué via un emplacement PCIe x16, cette carte intègre une puce PCIe Switch haute performance capable de transformer un seul port PCIe en plusieurs canaux indépendants.
Caractéristiques techniques en évidence:
· Configuration de l'interface: Intègre l'interface MCIO 8i (SFF-TA-1016), avec 4 ports de sortie MCIO par carte d'extension.
· Performances en matière de bande passante: Prend en charge les canaux PCIe Gen 5 x4, avec une bande passante théorique par port pouvant atteindre 128 Gbit/s et une rétrocompatibilité avec les normes PCIe 4.0 et 3.0.
· Possibilités d'extension: Une seule carte permet de connecter jusqu'à 8 SSD NVMe U.2 pour répondre aux besoins de stockage de grande capacité.
Dans les applications de stockage embarqué, les cartes d'extension U.2 et M.2 présentent chacune leurs propres avantages : les cartes d'extension U.2 adoptent le format standard 2,5 pouces, prennent en charge la conception remplaçable à chaud, offrent une capacité de plus de 16 To par disque et conviennent aux applications de niveau entreprise nécessitant une grande capacité et une fiabilité élevée. L'interface U.2 est compatible avec les protocoles SAS/PCIe et offre une grande polyvalence.
La possibilité de remplacer les SSD à chaud constitue l'innovation phare de cette solution. Grâce à la prise en charge du remplacement à chaud au niveau matériel, les ingénieurs peuvent remplacer les supports de stockage en toute sécurité pendant que le véhicule est en service, sans avoir à l'arrêter ni à l'éteindre.
La technologie de remplacement à chaud des disques durs repose sur une prise en charge à trois niveaux :
· Au niveau matériel: La puce du commutateur PCIe prend en charge l'activation et la désactivation dynamiques des ports, tandis que le fond de panier pour disques durs U.2 permet de contrôler la synchronisation de l'alimentation afin de limiter l'impact du courant lors du branchement et du débranchement.
· Version du micrologiciel: Le tiroir pour disque dur est équipé d'un contrôleur permettant le remplacement à chaud qui surveille les changements d'état de la baie de disque et transmet au système les événements liés à l'insertion ou au retrait d'un périphérique.
· Au niveau logiciel: Le système d'exploitation prend en charge le remplacement à chaud des périphériques NVMe, et le système de fichiers permet de démonter et de remonter les volumes de stockage en toute sécurité.
3.2 Procédure de remplacement à chaud
En prenant pour exemple une flotte de 15 véhicules destinés à des essais routiers, le processus de remplacement à chaud des SSD se déroule comme suit :
Étape 1 : Surveillance et alerte précoce – Le système surveille en temps réel la capacité restante de chaque SSD et émet automatiquement une alerte précoce lorsque l'espace de stockage passe en dessous du seuil défini.
Étape 2 : Démontage en toute sécurité – Les ingénieurs effectuent une opération de démontage en toute sécurité via l'interface logicielle, et le système procède à la purge des données et au démontage du système de fichiers.
Étape 3 : Remplacement physique – Grâce au système de tiroir EZ-Slide, le disque dur complet s'extrait rapidement et un nouveau disque s'insère alors que le véhicule roule à faible vitesse ou lors d'un bref arrêt ; l'ensemble de l'opération ne prend que quelques secondes.
Étape 4 : Reconnaissance automatique – Une fois l'insertion du nouveau disque détectée, le système procède automatiquement à l'initialisation du périphérique et au montage du système de fichiers, et l'écriture des données reprend immédiatement.
Grâce à la carte d'extension de disque dur PCIe Switch et à la technologie de remplacement à chaud des SSD, un système complet de boucle fermée pour les données de conduite intelligente a été mis en place :Collecte de données à bord: 15 véhicules d'essai routier fonctionnent simultanément, chacun étant équipé d'une carte d'extension PCIe Switch et d'un boîtier d'extension à 8 baies pour disques durs U.2. Les données provenant des LiDAR, des caméras et des radars à ondes millimétriques sont enregistrées en temps réel sur des SSD NVMe U.2 via le canal haut débit PCIe 5.0.Remplacement du disque dur sans interruption: Lorsque le disque dur est plein, celui-ci est directement remplacé grâce à la fonction de remplacement à chaud, sans interrompre les essais du véhicule. Par rapport aux solutions traditionnelles, l'efficacité des essais sur route est améliorée de plus de 30 %.Analyse des données dans le cloud: Les disques durs remplacés sont installés dans des serveurs locaux (24 baies U.2) et transférés vers le cloud via un réseau 10G, où des algorithmes propriétaires sont utilisés pour le nettoyage des données, l'annotation des scènes et l'entraînement des modèles.
· Transmission haute performance: La carte d'extension PCIe Switch offre une bande passante agrégée de 64 Go afin de répondre aux besoins d'écriture simultanée des capteurs multicanaux.
· Extension flexible: Les cartes d'extension U.2 prennent en charge les SSD de grande capacité destinés aux entreprises, avec une capacité de stockage maximale par système pouvant atteindre 128 To.
· Prise en charge du remplacement à chaud: La conception permettant le remplacement à chaud du disque dur permet de changer le disque sans arrêter le véhicule, garantissant ainsi la continuité des essais.
· Fiabilité de niveau industriel: La structure entièrement métallique et la conception anti-vibrations permettent de s'adapter aux conditions difficiles à bord.
· Entretien facile: Grâce à la conception du tiroir EZ-Slide, une seule personne suffit pour effectuer les opérations de remplacement du disque dur.
La concurrence dans le secteur de la conduite autonome est entrée dans une nouvelle phase, portée par les données. La carte d'extension de disque dur PCIe Switch, associée à une carte d'extension U.2 et à la technologie de remplacement à chaud des SSD, offre une solution efficace, fiable et évolutive pour le stockage des données de conduite intelligente. Avec la généralisation de la technologie PCIe 5.0 et la baisse continue du coût des SSD NVMe, cette solution sera largement déployée dans un plus grand nombre de projets de conduite autonome, aidant ainsi les entreprises à se doter d'une solide capacité de boucle fermée des données.
