Вопрос или проблема
Intel x520 и 540 или Mellanix MNPA19 были 8-линейным PCIe 2.0, что составляет 500 МБ/с на линию, то есть 4 ГБ/с.
x550 это 4-линейный PCIe 3.0 или 1 ГБ/с на линию, то есть 4 ГБ/с.
Оба в 2 раза шире (или в 4 раза шире?), чем количество линий, необходимое для передачи 10 Гбит.
Почему это необходимо?
Ответ или решение
Теория
Понимание архитектуры сетевых адаптеров 10 GbE (Gigabit Ethernet) и взаимосвязи с PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) требует рассмотрения различных технических параметров и особенностей данных технологий. PCIe является современной шиной передачи данных, которая используется для соединения высокопроизводительных компонентов компьютера, таких как видеокарты и сетевые адаптеры. PCIe предоставляет множество линий передачи, каждая из которых способна передавать данные с определенной пропускной способностью.
В контексте PCIe 2.0 каждая линия обеспечивает пропускную способность 500 МБ/с (мегабайт в секунду), а у PCIe 3.0 — 1 ГБ/с (гигабайт в секунду). Исходя из этого, кажется, что для передачи данных со скоростью 10 Гбит/с (гигабит в секунду) через адаптер достаточно двух линий PCIe 2.0 или одной линии PCIe 3.0. Но на практике сетевые адаптеры, такие как Intel x520 и x540 использовали 8 линий PCIe 2.0, а x550 использует 4 линии PCIe 3.0.
Пример
Рассмотрим на примере адаптеров Intel и Mellanox. Адаптеры Intel x520 и x540 с 8 линиями PCIe 2.0 (4 ГБ/с) имеют в два раза больше линий, чем необходимо для передачи 10 Гбит/с, а адаптер x550 с 4 линиями PCIe 3.0 (также 4 ГБ/с) имеет запас в 4 раза по сравнению с предполагаемой минимально необходимой конфигурацией.
Применение
Основные причины использования большего количества линий PCIe, чем минимально необходимое для передачи 10 Гбит/с, включают:
-
Запас прочности и надежность: Увеличение числа линий обеспечивает дополнительную пропускную способность, что позволяет адаптеру обрабатывать пиковые нагрузки и обеспечивает стабильность работы под высокими нагрузками. Это критически важно для серверов и предприятий, где потеря данных или задержки недопустимы.
-
Перегрузка дополнительными данными: Сетевые адаптеры часто обрабатывают не только сам сетевой трафик, но и дополнительные данные управления, такие как заголовки пакетов и служебная информация. Это требует дополнительной пропускной способности.
-
Уменьшение задержек: Использование большего количества линий может уменьшить задержки передачи данных. В серверной инфраструктуре задержки могут значительно повлиять на производительность и качество обслуживания.
-
Расширенные функции: Современные сетевые адаптеры часто оснащены дополнительными функциями, такими как аппаратная поддержка виртуализации, дедупликации и компрессии данных. Эти функции также требуют дополнительной пропускной способности.
-
Масштабируемость и будущие улучшения: Использование большего количества линий дает возможность для будущих улучшений и модернизации без необходимости замены оборудования.
Таким образом, выбор большего числа линий в сетевых адаптерах 10GbE — это стратегический шаг в сторону обеспечения максимально возможной эффективности, надежности и гибкости. Это позволяет не только удовлетворить текущие потребности в передаче данных, но и готовиться к будущим требованиям и нагрузкам.