PCIe4.0 交换芯片 IX8024@ACP# 评估板实测:国产多 NVMe 扩展方案性能解析
前言
在 AI 推理服务器、分布式存储、国产化信创整机场景中,多块 NVMe SSD 扩展是高频硬件需求。传统方案要么使用国外 PCIe 交换芯片,供货周期长、成本高;要么受限于 lane 数量,带宽损耗严重。芯动科技 IX8024 作为国产 PCIe Gen4 交换芯片,配套官方评估板,实现单卡扩展 4 路 NVMe SSD,本文结合评估板实测数据,分析方案能力,同时做竞品横向对比,给硬件选型提供参考。
说明:本文为硬件技术测评,无商业营销导向,仅做工程选型参考。
一、IX8024 评估板硬件规格
从官方 Evaluation Board 实物可以看到,这是一款标准 PCIe 插卡形态,板载 4 个 M.2 M‑Key 插槽,可同时接入 4 片 NVMe SSD。
- 上游主机端口:PCIe Gen4 x8,理论总带宽128Gbps
- 下游端口:4 路独立 PCIe Gen4 x4,每一路带宽 64Gbps
- 板载散热风扇:针对交换芯片高负载散热优化,长时间压力测试保障稳定性
- 实测带宽利用率:88.13%,带宽损耗控制在较低水平
CrystalDiskMark 实测结果:
- 队列深度充足场景,综合顺序读可达 14102MB/s,顺序写 10756MB/s;
- 多盘并发读写下,依然维持较高吞吐,适合大模型推理缓存、本地向量数据库、高速存储池场景。
二、核心产品特色
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国产 PCIe Gen4 交换,适配信创生态 完美兼容海光、昇腾等国产平台,解决海外交换芯片供货受限问题,整机可以实现全链路国产化,满足信创服务器、私有化 AI 部署项目要求。
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带宽利用率 88.13%,降低链路损耗 很多 PCIe 交换方案经过芯片转发后带宽衰减严重,实际跑不到理论值。IX8024 评估板实测带宽利用率 88.13%,在多 SSD 并发读写、向量数据库高频 IO 场景下,减少性能损失。
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单 x8 插槽扩展 4 片 NVMe,节约主板 PCIe 槽位 服务器主板 PCIe 插槽资源非常宝贵。只占用主板1 个 PCIe4.0 x8 插槽,就可以扩展 4 块 M.2 NVMe 固态。
典型场景:AI 推理节点,把多块 SSD 作为大模型权重缓存盘、向量库本地存储,不用占用主板原生 M.2 接口。
- 工程友好,评估板拿来即可验证方案 官方提供完整 EVB 评估板,硬件工程师直接可以上机做压力测试、兼容性验证,缩短项目前期验证周期,降低项目研发风险。
三、与主流竞品横向对比
| 项目 | IX8024(芯动国产) | 海外某 PCIe4 交换芯片 A | 国产同级别竞品 B |
|---|---|---|---|
| PCIe 版本 | Gen4 | Gen4 | Gen4 |
| 上游端口 | x8 | x8 | x8 |
| 下游端口 | 4×x4 NVMe | 4×x4 NVMe | 4×x4 NVMe |
| 实测带宽利用率 | 88.13% | 90% 左右 | 76‑81% |
| 供货状态 | 国产现货 / 可控交期 | 交期长,受供应链影响 | 产能紧张 |
| 国产平台适配 | 昇腾、海光原生适配 | 部分国产平台兼容性问题 | 部分 BIOS 需要特殊适配 |
| 配套评估板 | 完整 EVB,带散热 | 需要单独采购子卡 | 评估板供货周期长 |
| 信创合规 | 支持国产化整机 | 不满足信创要求 | 部分项目可支持 |
小结:海外芯片理论性能略优,但供应链风险大,在国产算力平台容易出现兼容性 bug;国产竞品 B 带宽利用率偏低;IX8024 在带宽性能、国产平台兼容性、供货、配套工具链做到均衡,是信创服务器多 NVMe 扩展的优选方案。
四、典型落地应用场景
场景 1:国产 AI 推理服务器,大模型本地缓存盘
Qwen、DeepSeek 等大模型私有化部署,需要高速本地 SSD 存放模型权重、向量数据库。使用 IX8024 评估板方案,单 PCIe 槽位扩展 4 块 NVMe,构建本地高速存储池,降低对远端存储网络的压力,提升 Agent 推理响应速度。适配昇腾、海光整机。
场景 2:信创存储整机、分布式存储节点
信创项目,要求元器件国产可控。IX8024 扩展多 NVMe SSD,作为分布式存储的数据节点,满足政务、国企国产化项目的合规要求。
场景 3:工控 / 边缘 AI 整机多固态扩展
边缘大模型设备主板 M.2 接口数量有限,通过 IX8024 扩展多路 NVMe,做本地数据缓存,处理视频流、传感器海量本地数据。
场景 4:研发测试平台
硬件团队可以直接拿 IX8024 EVB 板快速验证多盘并发方案,做性能摸底,加速产品开发迭代。
五、选型注意事项
- 主机端必须提供 PCIe Gen4 x8 带宽,如果主板只能跑 Gen3,整体带宽会下降一半;
- 4 块 SSD 同时高负载读写,整机功耗会上升,服务器电源、散热需要预留余量;
- BIOS 需要支持 PCIe Switch,目前主流国产服务器 BIOS 均已适配 IX8024;
- 不建议用于超高密度存储阵列,本方案定位高速 NVMe 缓存、向量库,不是大容量冷存储。
六、总结
IX8024 PCIe4 交换芯片评估板实测带宽利用率达到 88.13%,在国产 PCIe Gen4 交换方案中性能表现靠前。 面对当前 AI 私有化部署、信创服务器市场,它解决两个核心痛点:
- 一是摆脱海外芯片供应链风险;
- 二是用少量主板 PCIe 槽位扩展多路高速 NVMe,满足大模型本地缓存、向量数据库等高性能 IO 需求。
对于做国产 AI 服务器、信创整机、边缘算力设备的研发人员,IX8024 是值得重点评估的国产 PCIe 交换方案。
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