趋势
在工作站网络影像录像机 (NVR) 市场中,客户的关注焦点已不再仅限于 CPU 效能与系统可扩充的摄影机数量。时至今日,系统在支持既定摄影机数量的同时,能否胜任串流影像分析任务,已成为重要的考虑因素。因此,评估是否能强化 AI NVR 的影像串流处理能力,例如透过导入影像加速卡 (GPU),显得格外关键。此外,搭载高效能 CPU 并针对运算与执行需求进行深度优化,亦是满足客户高标准期望的要素。近年来,由于软件运作对于数据存取的低延迟与高速传输需求日益殷切,NVMe 固态硬盘已成为市场上的主流趋势。
在当前的产业脉动下,深度学习已然成为 NVR 产品的标准配备。将透过 CNN、RBFN、MLP、DBN 等多种网络模型训练出的推论引擎部署于 NVR 中,已是成熟且立即可用的功能。基于此,如何在系统中逐步整合适切、精准且具备实时性的加速方案,已演变成为监控市场中一项至关重要的课题。
挑战
当前,在 1U 机架式 NVR 市场中,为整合额外的 PCIe 扩充卡,多数产品倾向采用尺寸小于 Micro ATX 的主板。此一设计决策的主要考虑在于,此类主板无法容纳全高 (full-height) 与全长 (full-length) 的扩充卡。此外,主板的尺寸限制亦使得同时搭载 M.2 Key B 与 M.2 Key M 接口成为难题。更甚者,早期 Intel® 平台的 CPU 仅支持 PCIe x16 接口输出。因此,若要支持 M.2 Key M PCIe 4.0 x4 接口,势必得将 PCIe 插槽的规格降级至 PCIe x8。此一状况无疑限缩了显示适配器的扩充弹性。
解决方案
拜 Intel® 第 13 代架构的显著进化所赐,CPU 的 PCIe 通道效能获得了长足的进步。此项提升整合了 PCIe 5.0 x16 与 PCIe 4.0 x4 接口的组合。这项创新使得系统得以配置一个专用于扩充加速卡的 PCIe 5.0 x16 插槽,以及一个额外的 NVMe 支持插槽 (Intel® 第 13 代 CPU PCIe 信道配置如表 I 所示)。此项技术跃进亦透过支持 PCIe 4.0 x4 规格,进一步提升了 NVMe 固态硬盘的效能 (PCIe 3.0 x4 与 PCIe 4.0 x4 的效能测试结果详见表 II)。藉由这项升级,NEXCOM 的 NViS 5704 已不再受限于标准 Micro ATX 尺寸设计,进而能够配备一个同时支持 PCIe 5.0 x16 与 M.2 Key M PCIe 4.0 x4 配置的 PCIe 插槽。这项设计上的突破,将为用户提供更广泛的硬件选择,以满足其多元化的应用需求。
表 I:第 13 代 Intel® Core™ CPU PCIE 通道
表 II:Windows 10 + Crystal Disk Mark 5.2.1 效能测试
WD SN740 NVMe SSD
M.2 2280 Key M PCle Gen4 x4 |
PCIe 3.0 x4
|
PCIe 4.0 x4
|
||
WD SDDPNQD-256G
|
读取
[MB/s]
|
写入
[MB/s]
|
读取
[MB/s]
|
写入
[MB/s]
|
Seq Q32T1
|
3565
|
1980
|
4081
|
2026
|
4K Q32T1
|
350.2
|
176.2
|
887
|
1166
|
Seq
|
2756
|
1979
|
3613
|
2026
|
4K
|
70.17
|
148.8
|
87.44
|
317.6
|
透过额外配置的 PCIe 4.0 x4 接口,用户得以轻松整合如 Hailo-8 M.2 接口模块等加速卡。这项设计有助于各种 Hailo-8 加速模块的顺畅导入,进而显著提升影像串流的推论效能。值得注意的是,此类应用需要与更高规格的 PCIe 4.0 x4 传输速度兼容。反之,若 PCIe 信道规格未能满足加速卡的需求,则可能导致推论效能出现明显的衰减 (Hailo-8 在 PCIe 3.0 x4 与 PCIe 4.0 x4 接口上的效能测试数据,请参阅表 III)。
表 III:Hailo-8 在 PCIe 3.0 x4 和 PCIe 4.0 x4 上的效能测试结果
* 对象侦测基准检验采用 YOLOv5m 和 SSD_MobileNet_V1
Hailo-8 with 13th Gen Intel® Core™ i9-13900E M.2 2280 Key M Gen4 PCle x4
|
PCIe 3.0 x4
|
PCIe 4.0 x4
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|||
对象侦测
|
输入分辨率
|
FPS
|
输入分辨率
|
FPS
|
|
YOLOV5m
|
640 x 640
|
178
|
640 x 640
|
217
|
|
SSD_MobileNet_V1
|
300 x 300
|
862
|
300 x 300
|
1053
|
结论
NEXCOM 的 NViS 5704 NVR,藉由搭载 Intel® 第 13 代 Core-i 处理器,在整体效能上取得了显著的跃升。该处理器采用的 Thread Director 技术,能够针对操作系统排程器进行细致化的控制。这项创新不仅有助于开发更具能源效率的软件,更能优化应用程序的执行流程。不仅如此,NEXCOM NViS 5704 NVR 更进一步强化了额外的 PCIe 4.0 x4 接口,以提供对高速 NVMe 固态硬盘与加速卡的优异支持。这项关键的升级,成功将 1U 机架式 NVR 的层次提升至崭新境界,使其功能范畴不再仅限于传统的影像录像与显示。这些强大的功能,将能赋予安全管理单位更高效的影像串流监控与分析能力,实时辨识潜在的威胁以及锁定感兴趣的对象或人员。