摘要在信创服务器、分布式存储、边缘 AI 推理场景主板原生 M.2 接口数量不足已经成为项目落地常见痛点。基于芯动科技 IX8024 国产 PCIe4.0 交换芯片市面上实现了成熟的 4 盘位 M.2 NVMe 扩展卡量产方案。本文围绕这款全国产扩展硬件解析硬件架构、核心能力、业务场景与工程落地要点为国产存储算力方案选型提供参考。标签#IX8024 #PCIe4.0 #NVMe 扩展卡 #M.2 #国产存储 #信创服务器一、前言随着国产算力建设持续推进分布式存储、向量数据库、边缘私有化大模型部署需要大量 NVMe SSD 来存放数据集、模型权重、向量索引。 很多国产服务器、信创主板普遍存在两个现实问题主板原生 M.2 盘位数量少无法满足多盘扩展需求CPU 引出 PCIe 通道资源有限直接增加盘位会挤占 NPU、网卡的通道带宽。基于 PCIe 交换芯片的 NVMe 扩展卡是低成本解决盘位扩容的主流路线。IX8024 作为国产 PCIe4.0 交换芯片已经落地成熟的4 盘位 M.2 NVMe 商用扩展卡产品实现全国产硬件链路适配国产 CPU 与国产操作系统。说明IX8024 为 PCIe 交换芯片不参与数据存储运算SSD 读写性能上限由 SSD 本身、PCIe 通道带宽共同决定。二、IX8024 芯片核心规格回顾IX8024 是芯动科技国产 PCIe4.0 交换芯片单通道速率 16GT/s广泛用于边缘服务器、信创整机、存储扩展设备。端口资源1 路上游 x82 路下游 x8支持 Lane 灵活拆分端口能力全部端口支持硬件 P2P 对等传输、PCIe 热插拔级联能力支持多级级联官方完成 3 级级联实测与产品落地固件驱动全国产化兼容海光、昇腾等国产平台适配银河麒麟、欧拉操作系统。三、4 盘位 NVMe 扩展卡硬件方案解析该扩展卡是基于 IX8024 实现的量产商用硬件并非原型评估 Demo 板。硬件关键参数主机侧接口PCIe x16 金手指实际运行速率为 PCIe4.0 x8占用主机 1 组 x8 通道后端存储能力扩展出4 路 M.2 M‑Key x4 NVMe SSD 盘位支持 4 块 NVMe 固态硬盘同时工作芯片采用 IX8024 国产 PCIe4.0 交换芯片整套链路全国产散热板载主动散热风扇保障大压力读写下交换芯片温度稳定兼容性适配国产 x86、ARM 平台支持银河麒麟、欧拉等信创操作系统。工作拓扑逻辑主机给到扩展卡 1 组 PCIe4.0 x8 通道接入 IX8024 交换芯片芯片完成 Lane 拆分输出 4 组独立 x4 通道分别给到 4 个 M.2 插槽实现单卡同时管理 4 块 NVMe SSD。 有效解决服务器主板 M.2 接口数量不足、通道资源紧张的工程痛点。四、核心业务应用场景1、分布式存储、大数据业务分布式存储节点需要大量 NVMe 盘做缓存与数据盘。主板原生盘位不够通过该扩展卡快速扩容 NVMe 盘数量用于互联网、金融、政府行业存储集群。2、大模型边缘私有化部署边缘推理服务器本地部署 Qwen、DeepSeek 等开源大模型。多块 NVMe SSD 用来存放模型权重、向量数据库减少网络加载开销提升本地推理响应速度。3、云服务、虚拟化场景虚拟化主机单台服务器需要分配多块 NVMe 给不同虚拟机通过扩展卡扩充本地 NVMe 存储资源满足多租户存储需求。4、高校、科研院所硬件平台信创国产化教学、科研测试平台快速搭建多盘 NVMe 测试环境用于存储性能、IO 调度相关实验。该硬件方案已经覆盖互联网、金融、政务、交通、院校等多行业落地。五、工程落地注意事项带宽瓶颈提醒主机输入为 PCIe4.0 x8 总带宽4 块 SSD 共享这一组 x8 带宽。适合多盘并发读、模型加载、向量检索场景如果业务为 4 块 SSD 同时跑满持续写会存在带宽争抢业务前期需要做带宽压力评估。热插拔M.2 盘物理形态本身不支持热插拔虽然 IX8024 芯片协议层面支持 PCIe 热插拔实际使用不建议带电拔插 M.2 固态硬盘。平台兼容性虽然做到全国产适配项目前期需要在目标国产 CPU、操作系统环境完成 IO 压力、掉盘、异常复位整机联调。散热条件4 块 NVMe SSD 高负载本身发热大加上 IX8024 交换芯片功耗整机机箱风道需要做好保证扩展卡风扇正常工作。P2P 能力芯片支持 P2P可实现 SSD 之间绕过 CPU 直接数据搬运需要 BIOS、内核驱动同步开启对应功能。六、总结基于 IX8024 的 4 盘位 M.2 NVMe 扩展卡是已经商业化落地的全国产存储扩容硬件。仅占用主机 1 条 PCIe4.0 x8 通道即可扩展 4 块 NVMe SSD高效解决国产服务器 M.2 盘位不足的痛点。 在分布式存储、边缘 AI 推理、信创虚拟化等场景能够快速完成存储资源扩容降低整机硬件改板成本加速国产算力存储项目落地。