趨勢
在工作站網路影像錄影機 (NVR) 市場中,客戶的關注焦點已不再僅限於 CPU 效能與系統可擴充的攝影機數量。時至今日,系統在支援既定攝影機數量的同時,能否勝任串流影像分析任務,已成為重要的考量因素。因此,評估是否能強化 AI NVR 的影像串流處理能力,例如透過導入影像加速卡 (GPU),顯得格外關鍵。此外,搭載高效能 CPU 並針對運算與執行需求進行深度優化,亦是滿足客戶高標準期望的要素。近年來,由於軟體運作對於資料存取的低延遲與高速傳輸需求日益殷切,NVMe 固態硬碟已成為市場上的主流趨勢。
在當前的產業脈動下,深度學習已然成為 NVR 產品的標準配備。將透過 CNN、RBFN、MLP、DBN 等多種網路模型訓練出的推論引擎部署於 NVR 中,已是成熟且立即可用的功能。基於此,如何在系統中逐步整合適切、精準且具備即時性的加速方案,已演變成為監控市場中一項至關重要的課題。
挑戰
當前,在 1U 機架式 NVR 市場中,為整合額外的 PCIe 擴充卡,多數產品傾向採用尺寸小於 Micro ATX 的主機板。此一設計決策的主要考量在於,此類主機板無法容納全高 (full-height) 與全長 (full-length) 的擴充卡。此外,主機板的尺寸限制亦使得同時搭載 M.2 Key B 與 M.2 Key M 介面成為難題。更甚者,早期 Intel® 平台的 CPU 僅支援 PCIe x16 介面輸出。因此,若要支援 M.2 Key M PCIe 4.0 x4 介面,勢必得將 PCIe 插槽的規格降級至 PCIe x8。此一狀況無疑限縮了顯示卡的擴充彈性。
解決方案
拜 Intel® 第 13 代架構的顯著進化所賜,CPU 的 PCIe 通道效能獲得了長足的進步。此項提升整合了 PCIe 5.0 x16 與 PCIe 4.0 x4 介面的組合。這項創新使得系統得以配置一個專用於擴充加速卡的 PCIe 5.0 x16 插槽,以及一個額外的 NVMe 支援插槽 (Intel® 第 13 代 CPU PCIe 通道配置如表 I 所示)。此項技術躍進亦透過支援 PCIe 4.0 x4 規格,進一步提升了 NVMe 固態硬碟的效能 (PCIe 3.0 x4 與 PCIe 4.0 x4 的效能測試結果詳見表 II)。藉由這項升級,NEXCOM 的 NViS 5704 已不再受限於標準 Micro ATX 尺寸設計,進而能夠配備一個同時支援 PCIe 5.0 x16 與 M.2 Key M PCIe 4.0 x4 配置的 PCIe 插槽。這項設計上的突破,將為使用者提供更廣泛的硬體選擇,以滿足其多元化的應用需求。
表 I:第 13 代 Intel® Core™ CPU PCIE 通道
表 II:Windows 10 + Crystal Disk Mark 5.2.1 效能測試
WD SN740 NVMe SSD
M.2 2280 Key M PCle Gen4 x4 |
PCIe 3.0 x4
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PCIe 4.0 x4
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||
WD SDDPNQD-256G
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讀取
[MB/s]
|
寫入
[MB/s]
|
讀取
[MB/s]
|
寫入
[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
|
透過額外配置的 PCIe 4.0 x4 介面,使用者得以輕鬆整合如 Hailo-8 M.2 介面模組等加速卡。這項設計有助於各種 Hailo-8 加速模組的順暢導入,進而顯著提升影像串流的推論效能。值得注意的是,此類應用需要與更高規格的 PCIe 4.0 x4 傳輸速度相容。反之,若 PCIe 通道規格未能滿足加速卡的需求,則可能導致推論效能出現明顯的衰減 (Hailo-8 在 PCIe 3.0 x4 與 PCIe 4.0 x4 介面上的效能測試數據,請參閱表 III)。
表 III:Hailo-8 在 PCIe 3.0 x4 和 PCIe 4.0 x4 上的效能測試結果
* 物件偵測基準測試採用 YOLOv5m 和 SSD_MobileNet_V1
Hailo-8 with 13th Gen Intel® Core™ i9-13900E M.2 2280 Key M Gen4 PCle x4
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PCIe 3.0 x4
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PCIe 4.0 x4
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|||
物件偵測
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輸入解析度
|
FPS
|
輸入解析度
|
FPS
|
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YOLOV5m
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640 x 640
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178
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640 x 640
|
217
|
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SSD_MobileNet_V1
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300 x 300
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862
|
300 x 300
|
1053
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結論
NEXCOM 的 NViS 5704 NVR,藉由搭載 Intel® 第 13 代 Core-i 處理器,在整體效能上取得了顯著的躍升。該處理器採用的 Thread Director 技術,能夠針對作業系統排程器進行細緻化的控制。這項創新不僅有助於開發更具能源效率的軟體,更能優化應用程式的執行流程。不僅如此,NEXCOM NViS 5704 NVR 更進一步強化了額外的 PCIe 4.0 x4 介面,以提供對高速 NVMe 固態硬碟與加速卡的優異支援。這項關鍵的升級,成功將 1U 機架式 NVR 的層次提升至嶄新境界,使其功能範疇不再僅限於傳統的影像錄影與顯示。這些強大的功能,將能賦予安全管理單位更高效的影像串流監控與分析能力,即時辨識潛在的威脅以及鎖定感興趣的物件或人員。