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摘要：在国产推理算力、边缘 AI 服务器、信创整机项目开发过程中，PCIe 信号拓扑、端口拆分、P2P 对等传输、芯片级联等功能需要提前验证。IX8024 是芯动科技国产 PCIe4.0 交换芯片，配套 2‑Port 评估 Demo 板，支持端口灵活拆分、P2P、热插拔、最多 3 级级联实测。本文结合 Demo 板硬件实物与拓扑框图，介绍硬件架构、关键能力、典型工程测试场景，为硬件工程师做国产服务器、边缘算力设备前期方案预研提供参考。标签：#IX8024 #PCIe4.0 交换芯片 #Demo 评估板 #国产算力 #边缘 AI 服务器

一、前言

随着昇腾、海光等国产算力硬件大规模落地，边缘推理服务器、轻量化 AI 整机、信创存储设备开发量持续上涨。 PCIe 交换芯片作为系统内部高速互联枢纽，在正式投板之前，需要完成大量验证工作：

1. PCIe4.0 链路训练稳定性，端口 Lane 灵活拆分（x8/x2/x1）功能验证；
2. P2P 对等传输性能测试，加速卡之间绕过 CPU 直接数据交互；
3. PCIe 热插拔、多芯片级联方案可行性验证；
4. 国产操作系统（欧拉、麒麟）固件、驱动兼容性调试。

直接定制服务器底板，改版周期长、硬件成本高。IX8024 配套 2 端口评估板，作为标准化 EVB 平台，可快速完成上述功能摸底，降低项目前期风险。

说明：IX8024 仅承担 PCIe 数据包交换，不参与 AI 模型计算；整机业务性能取决于主控、NPU、存储外设本身。

二、IX8024 芯片核心规格简述

IX8024 为国产 PCIe4.0 交换芯片，单通道速率 16GT/s，面向中端推理服务器、边缘算力节点、信创存储、工业主机。

• 基础端口：1 个上游 x8 端口，2 个下游 x8 端口；
• 端口灵活拆分：下游端口可扩展拆分，实现 4 路 x2、8 路 x1；
• 硬件特性：全部端口支持P2P 对等传输、PCIe 热插拔；
• 级联能力：支持多芯片级联，官方完成3 级级联实测与产品落地；
• 固件驱动全国产，适配国产 CPU、国产 NPU，适配麒麟、欧拉操作系统。

三、IX8024 2‑Port 评估 Demo 板硬件解析

3.1 硬件拓扑与实物

从 Demo 板资料可以看到硬件资源：

1. 上行端口：1 组 x8 Goldfinger 金手指，直接插入主机 PCIe 插槽，作为 Root Complex 输入；
2. 下游端口：2 路标准 PCIe x16 插槽 SLOT1、SLOT2，物理插槽兼容 x8 信号；
3. 可搭配扩展子板：下游 x8 端口外接扩展板，把 x8 拆分出 4 个 x2 或者 8 个 x1 端口；
4. 板载散热风扇，满足 PCIe4.0 满负载拷机散热；
5. 预留调试接口，支持 I2C、寄存器读写、固件升级调试。

拓扑逻辑：主机 x8 接入 IX8024 交换芯片，芯片分出两路 x8 下行，可以直插加速卡、网卡、NVMe 扩展卡；搭配拆分扩展板，实现更多低速 PCIe 外设扩展。

3.2 Demo 板核心能力

1. 端口灵活拆分验证原生下游为两组 x8，搭配扩展板，可以把通道拆分为 4×x2 /8×x1。适合验证多路低速外设：多块 NVMe SSD、多块采集卡、多块网卡的扩展场景。
2. 全端口 P2P 对等传输验证所有端口支持硬件 P2P，可验证两块下游加速卡之间绕过 CPU 直接传输数据，对于边缘多 NPU 推理场景，降低 CPU 开销，降低数据交互时延。
3. PCIe 热插拔功能验证下游 SLOT 插槽支持热插拔测试，可以模拟业务运行中外设上下线，测试链路复位、系统稳定性。
4. 多芯片级联验证（3 级级联实测）IX8024 支持芯片级联，评估板可以搭建多芯片级联环境，官方已经完成 3 级级联实测，用于验证更大规模 PCIe 外设扩展方案。

四、Demo 评估板典型应用测试场景

场景 1：边缘国产 AI 推理整机方案预研

业务场景：边缘服务器，单节点搭载 2 片国产推理加速卡，搭配多路 NVMe 存储，做大模型边缘私有化推理。

• 硬件搭建：Demo 板金手指接入国产主机；两个 SLOT 插槽接入 NPU 推理卡；下游端口搭配拆分扩展板，扩展多路 NVMe SSD。
• 验证内容：x8 端口拆分配置、P2P 卡间直传性能、热插拔压力测试、欧拉 / 麒麟系统驱动适配。
• 工程价值：正式 PCB 投板前，验证端口分配、链路稳定性，提前规避固件、拓扑风险。

场景 2：多路低速 PCIe 外设扩展方案验证

业务场景：整机需要接入大量 x1/x2 规格外设：采集卡、多网口网卡、多片 NVMe。

• 硬件搭建：Demo 板下游挂载 lane 拆分扩展板，输出多路 x2/x1。
• 验证内容：多外设并发带宽、链路训练稳定性，确认端口拆分后带宽分配是否满足业务需求。

场景 3：多芯片级联方案原型验证

业务场景：整机 PCIe 外设数量多，单颗 IX8024 端口不够，需要多颗交换芯片级联扩展。

• 硬件搭建：多块 IX8024 Demo 板互相级联，复现整机级联拓扑。
• 验证内容：3 级级联场景下链路稳定性、带宽损耗、异常复位行为。

官方已经完成 3 级级联实测，Demo 板可以复现该场景，评估级联带来的时延与带宽损耗。

场景 4：信创存储、工业主机兼容性调试

面向信创存储整机、工业主机，验证 PCIe 交换下多 SSD 并发读写、热插拔，调试国产系统下固件参数，适配国产 CPU 平台。

五、工程使用注意事项

1. Demo 板仅用于方案评估原型验证，不可直接作为量产底板，量产产品需要重新完成 PCB、电源、信号完整性、散热设计。
2. PCIe4.0 对信号质量敏感，长走线、连接器选型会直接影响 link 稳定性，Demo 板测试结果仅做参考，量产 PCB 需要做 SI 信号完整性仿真。
3. P2P 功能，除芯片配置之外，还需要 BIOS、操作系统内核、外设驱动完整支持；Demo 板只提供硬件载体，软件栈需要同步调试。
4. 级联场景会引入转发时延，级联层级越多带宽损耗越大，项目设计时需要评估业务时延指标，不建议无限制增加级联层数。
5. 长时间拷机，务必保证风扇散热正常，监控芯片工作温度。

六、总结

IX8024 的 2‑Port 评估 Demo 板，提供完整的 PCIe4.0 交换芯片硬件验证环境，支持端口 lane 拆分、P2P 传输、热插拔、3 级级联实测。 在边缘 AI 推理服务器、轻量化国产算力节点、信创存储整机项目开发阶段，工程师可以借助这套 Demo 板，在正式投板之前完成硬件功能摸底、固件调试、操作系统适配，提前识别拓扑与链路风险，缩短国产整机开发迭代周期。