中央 HPC における PCIe Gen4/5 スイッチと 10G マルチギガ Ethernet の比較

中央コンピュート筐体内に複数の高性能 SoC を統合する際、SoC 間の通信ファブリックの選択が重要です。Ethernet は堅牢な障害分離性を誇り、PCIe スイッチはサブマイクロ秒のゼロコピー DMA を実現します。

DMA スループットとプロトコルスタック負荷：100ns と 50µs のレイテンシ格差

PCIe NTB（非透過ブリッジ）により、自動運転 SoC は 120 ナノ秒未満でコックピット SoC のフレームバッファへ直接描画可能です。一方 10G Ethernet 経由ではパケット化やソケット処理により遅延が 45 マイクロ秒に達します。

PCIe 信号は減衰が激しく、高価なリタイマーなしでは 40cm 以内の基板上伝送に制限されるため、車体全体を結ぶゾーン配線には不適です。また PCIe のバス停止はシステム全体を巻き込む危険がありますが、Ethernet は物理障害を完璧に遮断できます。