رایزر کارت چند پورت یا تک پورت، کدامیک را خریداری کنیم؟

سرورهای مدرن برای برآورده کردن نیازهای گسترده کاری (مانند شبکه‌سازی پرسرعت، ذخیره‌سازی پیشرفته و مجازی‌سازی)، به طور فزاینده‌ای به کارت‌های توسعه PCIe متکی هستند. از آنجایی که فضای فیزیکی در شاسی‌های سرور رک‌مونت بسیار محدود است، رایزر کارت‌ به یک مولفه ضروری تبدیل شده‌اند. این کارت‌ها با تغییر جهت یا گسترش اسلات‌های PCIe، امکان نصب کارت‌های توسعه بیشتر را در فضای محدود عمودی یا افقی سرور فراهم می‌کنند و در نتیجه، بهره‌وری فضای سرور را به حداکثر می‌رسانند.

رایزر کارت (Riser Card) چیست؟

رایزر کارت یک برد مدار چاپی است که برای گسترش اسلات‌های توسعه PCI Express (PCIe) در سرورهای رک‌مونت و حل مشکل محدودیت فضای فیزیکی استفاده می‌شود. به بیان دقیق‌تر، واسطی بین مادربرد و کارت‌های توسعه است تا به سرورهایی که ارتفاع کمی دارند، اجازه دهد از کارت‌های توسعه مانند کارت‌های گرافیک، کارت‌های شبکه پرسرعت، یا کنترلرهای رید که به دلیل ارتفاع زیاد، امکان نصب مستقیم و عمودی روی مادربرد را ندارند، استفاده کنند. بنابراین، رایزر کارت با تغییر جهت اجازه می‌دهد تا کارت‌های توسعه به جای نصب عمودی، به صورت افقی یا با زاویه‌ای متفاوت نصب شوند تا در شاسی باریک سرور جای بگیرند. همچنین، یک اسلات PCIe تکی را به چندین اسلات فیزیکی تبدیل کند تا بتوان کارت‌های بیشتری را به یک سرور متصل کرد.

رایزر کارت تک پورت (Single-Port Riser Card) چیست؟

این کارت بیشتر در سرورهای یک یا دو یونیت استفاده می‌شود تا بتوان یک کارت توسعه که معمولا به صورت عمودی روی مادربرد نصب می‌شود، به صورت افقی یا با زاویه‌ای متناسب با محدودیت شاسی نصب گردد. برخلاف رایزرهای چند پورت که پهنای باند را تقسیم می‌کنند، رایزر تک پورت تمام خطوط اختصاصی PCIe (مثلا x16 یا x8) را بدون هیچگونه تقسیم یا افت عملکردی مستقیماً به یک اسلات خروجی منتقل می‌کند. مزیت اصلی رایزر تک پورت در حفظ کامل عملکرد و یکپارچگی سیگنال است:

• حداکثر پهنای باند: مهم‌ترین مزیت این است که کارت نصب شده (مانند یک GPU قدرتمند یا یک آداپتور شبکه 100G) به تمام پهنای باند اختصاصی خود دسترسی پیدا می‌کند و هیچ گلوگاه عملکردی از بابت تقسیم پهنای باند ایجاد نمی‌شود. 

• تاخیر کم: به دلیل مسیر مستقیم و ساده سیگنال، کمترین تأخیر ممکن برای انتقال داده‌ها بین کارت توسعه و CPU/حافظه سرور تضمین می‌شود. 

• مناسب برای کارت‌های حیاتی: این نوع رایزر بهترین انتخاب برای نصب کارت‌هایی است که نیاز به توان عملیاتی بالا و عملکرد لحظه‌ای ثابت دارند، مانند کنترلرهای NVMe پرسرعت یا شتاب‌دهنده‌های محاسباتی. 

رایزر کارت چند پورت چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

رایزر کارت چند پورت (Multi-Port Riser Card) یک اسلات اتصال PCIe را به چندین اسلات فیزیکی PCIe تبدیل می‌کند. این قطعه یک راه‌حل کلیدی برای بهینه‌سازی فضای محدود در شاسی‌های کوچک یک یا دو یونیتی و افزایش حداکثری تراکم در سرورها است. به طور معمول، این کارت‌ها به دلایل زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اولین مورد افزایش تعداد کارت‌ها است که اجازه می‌دهد تعداد بیشتری کارت توسعه را در یک سرور نصب کنید، حتی اگر مادربرد تنها یک اسلات PCIe برای این منظور داشته باشد. این امر برای افزودن چندین کارت شبکه 10G، کنترلرهای ذخیره‌سازی ساده یا کارت‌های جانبی دیگر بسیار مفید است. همچنین، به جای استفاده از اسلات‌های حجیم روی مادربرد، می‌توان با یک رایزر کارت کوچک، چندین پورت را در فضایی فشرده و در یک جهت بهینه (مثلا به صورت افقی) در اختیار داشت.

در نهایت، این کارت‌ها با هدف کاهش هزینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در برخی موارد، استفاده از یک رایزر کارت چند پورت می‌تواند نیاز به مادربردی با اسلات‌های متعدد و گران‌تر را بطرف کند. البته، توجه داشته باشید که نکته مهم این است که پهنای باند اصلی (مثلا x4 یا x8) بین تمام پورت‌های روی رایزر تقسیم می‌شود. بنابراین، این راه‌حل برای کارت‌هایی مناسب است که به پهنای باند کامل PCIe نیاز ندارند.

رایزر کارت چند پورت یا تک پورت، کدامیک را خریداری کنیم؟

انتخاب بین رایزر کارت تک پورت (Single-Port Riser Card) و چند پورت (Multi-Port Riser Card) باید با در نظر گرفتن کاربردی که برای سرور تعیین شده است، نیاز به پهنای باند و محدودیت‌های فیزیکی انجام شود. به طور کلی، اگر سرور قرار است میزبان کارت‌های توسعه حیاتی و پرمصرف باشد، مانند کارت‌های GPU یا شتاب‌دهنده‌های محاسباتی (برای یادگیری عمیق یا تحلیل‌های سنگین)، آداپتورهای شبکه با سرعت بسیار بالا (100G اترنت یا کانال فیبر پرسرعت، کنترلرهای ذخیره‌سازی پیشرفته NVMe یا رید با توان عملیاتی بالا، در این حالت، باید رایزر کارت تک پورت را انتخاب کنید.

دلیل این امر این است که یک رایزر تک پورت می‌تواند تمام خطوط PCIe (مثلا x16 یا x8) را مستقیما از مادربرد به همان یک کارت منتقل کند و عملکرد، پهنای باند و تاخیر پایین تضمین‌شده را برای آن قطعه حیاتی فراهم سازد. در سرورهای یک یا دو یونیت، این رایزرها معمولا برای تغییر جهت یک اسلات x16 استفاده می‌شوند تا کارت به صورت افقی نصب شود و تمام قدرت آن حفظ گردد.

در سویی دیگر اگر هدف افزایش حداکثری تعداد اتصالات در یک فضای محدود باشد، حتی اگر هر اتصال نیازمند پهنای باند کامل نباشد، رایزر کارت چند پورت که گاهی به عنوان اسپلیتر PCIe عمل می‌کند گزینه مناسب‌تری است. این کارت‌ها کاربردهای مختلفی دارند که از آن جمله به موارد زیر باید اشاره کرد:

• نصب چندین کارت شبکه با پهنای باند متوسط (مانند 10G اترنت یا 1G) که نیاز به پهنای باند کامل x16 ندارند. 

• اضافه کردن چندین کنترلر ذخیره‌سازی ساده مثل ساتا یا SAS یا کارت‌های ورودی/خروجی (I/O). 

• سناریوهای که نیاز به تراکم بالای شتاب‌دهنده‌های گرافیکی است و بر پهنای باند هر شتاب‌دهنده گرافیکی اولویت بالایی دارد. 

با این حال، نقطه ضعف اصلی رایزر چند پورت، تقسیم پهنای باند اصلی بین تمام پورت‌های متصل است. اگر شما یک اتصال PCIe x8 داشته باشید و آن را به چهار اسلات x4 تقسیم کنید، در صورت استفاده همزمان توسط کارت‌های پرمصرف، عملکرد هر کارت دچار افت شدید خواهد شد.

بنابراین، پیش از خرید، باید نوع و تعداد کارت‌ها و حداقل پهنای باند مورد نیاز آن‌ها را بررسی کنید تا در آینده با مشکل گلوگاه‌های عملکردی روبرو نشوید. در زمان ارتقا انتخاب بین رایزر کارت‌های تک پورت و چند پورت بسیار حیاتی است. این انتخاب مستقیما بر عملکرد کلی و قابلیت توسعه سیستم و البته هزینه تمام شده آن تاثیر می‌گذارد.

پرسش‌های رایج در ارتباط با رایزر کارت

در ادامه، برخی از متداول‌ترین پرسش‌ها درباره رایزر کارت‌های سرور را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

رایزر کارت دقیقا چیست و چرا در سرورها استفاده می‌شود؟

رایزر کارت برای تغییر جهت یا گسترش اسلات‌های PCIe مادربرد استفاده می‌شود. کاربرد اصلی آن، غلبه بر محدودیت فضای فیزیکی در شاسی‌های یک یا دو یونیت است. این کارت‌ها اجازه می‌دهند تا کارت‌های توسعه را به سهولت در سرور نصب کنید. تفاوت رایزر کارت تک پورت و چند پورت در چیست؟

تفاوت اصلی در نحوه مدیریت پهنای باند است. کارت‌های تک پورت (Single-Port) کل پهنای باند اختصاصی PCIe را به یک کارت منتقل می‌کند (مانند x16). این بهترین گزینه برای کارت‌های پرسرعت مثل اترنت 100G است که به عملکرد کامل نیاز دارند. کارت‌های چند پورت (Multi-Port) یک اتصال PCIe واحد را به چندین اسلات تقسیم می‌کند. این نوع برای افزایش تراکم پورت‌ها و نصب چندین کارت با نیاز پهنای باند متوسط استفاده می‌شود، اما پهنای باند بین آن‌ها مشترک است و تقسیم می‌شود.

آیا رایزر کارت باعث کاهش عملکرد کارت توسعه می‌شود؟

خیر، یک رایزر کارت تک پورت با کیفیت و استاندارد معمولا باعث کاهش عملکرد نمی‌شود، زیرا فقط یک مسیر ارتباطی مستقیم ایجاد می‌کند. با این حال، در رایزر کارت‌های چند پورت که پهنای باند را بین اسلات‌ها تقسیم می‌کنند، اگر چندین کارت پرمصرف به صورت همزمان استفاده شوند، افت عملکرد به دلیل رقابت برای پهنای باند رخ خواهد داد.

منظور از اسلات‌های PCIe x1، x4، x8 و x16 روی رایزر کارت چیست؟

این اعداد نشان‌دهنده تعداد لاین‌ها هستند که برای ارتباط کارت توسعه با مادربرد در دسترس قرار می‌گیرند. هرچه عدد بزرگ‌تر باشد (مثلا x16)، پهنای باند بیشتری برای انتقال داده‌ها وجود دارد. رایزر کارت‌ها باید دارای کانکتور فیزیکی و مسیرهای الکتریکی متناسب با تعداد خطوط مورد نیاز کارت باشند.

آیا می‌توان کارت x16 را روی اسلات رایزر x8 نصب کرد؟

بله، از نظر فیزیکی اغلب امکان‌پذیر است، اما کارت با پهنای باند کاهش‌یافته (در اینجا x8) کار خواهد کرد. این وضعیت به عنوان “Down-Shifting” یا “Lane Reduction” شناخته می‌شود. این کار در صورتی قابل قبول است که کارت x16 مورد نظر، به پهنای باند کامل نیاز نداشته باشد.

آیا رایزر کارت‌ها نیاز به تنظیمات نرم‌افزاری یا درایور خاصی دارند؟

خیر. رایزر کارت‌ها صرفا آداپتورهای فیزیکی پسیو یا نیمه‌فعال (برای مدل‌های چند پورت پیچیده‌تر) هستند و نیاز به درایور یا تنظیمات نرم‌افزاری خاصی ندارند. سیستم عامل کارت‌های توسعه متصل به آن را درست مانند اتصال مستقیم به مادربرد تشخیص می‌دهد.

جدول مقایسه‌ رایزر کارت‌های تک پورت و چند

همان‌گونه که مشاهده کردید، هریک از این کارت‌ها کاربردهای خاص خود را دارند و این‌گونه نیست که همیشه نیاز به خرید رایزر کارت‌های چند پورت داشته باشیم. جدول زیر تفاوت‌های این دو مدل را نشان می‌دهد.

حمیدرضا تائبی