插卡类待测设备在测试过程中若直连host端，热插拔可能会损坏主板、CPU等，只能通过频繁开关机更换待测硬件插卡，为了提高测试效率，有客户提出了是否可以对待测的插卡进行热插拔自动化测试的需求，故拍摄本视频，介绍我们的热插拔方案。本视频内容包括：1、如何使用PCIe Switch卡搭建热插拔环境，实现插卡类设备热插拔；2、PCIe Switch卡结构与各部分功能的讲解；3、热插拔环境搭建成本。

本方案可同时对1~8个Gen5 X4 device（根据实际情况而定）进行测试，研发测试和产线批量测试中均可使用，测试Gen5 X16或其他device可以通过更换线缆实现。以下是详细阐述：

在硬件测试过程中，尤其是大规模生产线的测试，频繁更换硬件设备，如无线网卡、显卡、GPU卡、RAID卡、FC HBA卡等，通常需要多次开机和关机。这不仅浪费时间，还可能导致设备磨损，特别是在使用台式机或服务器时，开关机的时间周期较长，影响测试效率。为了提高效率并减少设备损耗，热插拔技术应运而生。

例如，生产线上的测试人员如果需要测试多张不同的插卡设备，传统方法要求先插卡、开机、运行测试、关机，再更换卡片，整个过程繁琐且低效。使用热插拔技术后，测试人员可以带电插拔设备，避免频繁开关机，大大提高了生产测试的效率。

一、热插拔技术的实现原理

1. PCIe Switch卡的作用

• PCIe Switch卡是一种特殊的硬件设备，它能将多个设备连接到一个PCIe插槽，并支持在系统运行的情况下进行设备的热插拔。Switch卡通过对信号的隔离和转换，使得热插拔操作变得安全、可靠。

• 在实现热插拔时，Switch卡起到了信号转换和隔离的作用，确保即使设备被拔出或插入，主机依然可以正常工作。

2. 延长线的使用

• 为了避免频繁插拔插槽带来的磨损，通常使用延长线来连接Switch卡和插卡设备。延长线的质量直接影响热插拔的稳定性，必须选择合适的延长线进行配合，确保信号传输的可靠性。

3. 插卡操作流程

• 使用热插拔技术时，首先通过命令（如lspci）确认当前插入的设备。当更换设备时，插卡操作非常简单：拔出原设备，插入新设备，系统会立即识别新设备并进行相应的操作。

   

二、热插拔技术的应用场景

1. 生产线测试：

• 在生产线上，特别是对于需要高频测试的硬件设备（如网卡、显卡、GPU卡等），热插拔可以极大提升测试效率。测试人员可以在不关闭电源的情况下，通过热插拔快速更换设备，避免了长时间的开关机操作。

2. 数据中心和服务器环境：

• 在数据中心中，许多服务器和存储设备的硬件配置需要频繁变动。通过使用热插拔技术，可以在不中断系统的情况下更换存储卡、网络卡等设备，保证系统的高可用性和业务的连续性。

3. 硬件开发与验证：

• 在硬件研发和验证阶段，热插拔技术帮助开发人员更方便地测试不同版本的硬件设备，验证设备兼容性和性能，减少测试周期，提升研发效率。

   

三、热插拔技术的实现步骤

1. 选择支持热插拔的主板和BIOS

• 并非所有的主板都支持热插拔功能。即便使用了PCIe Switch卡，如果主板的BIOS不支持热插拔，插卡操作依然可能失败。因此，选择支持热插拔的主板是实现这一技术的首要条件。

• 服务器主板一般支持热插拔，而工作站级的主板可能需要特别挑选，某些BIOS版本支持热插拔，某些则不支持。

2. 安装PCIe Switch卡

• 将PCIe Switch卡安装在支持的PCIe插槽中，并将设备通过延长线连接到Switch卡上。这样，Switch卡就可以在带电的状态下进行设备更换，而不会影响到主机的正常运行。

3. 配置延长线和供电

• 为了确保热插拔的顺利进行，必须使用合适的延长线。如果设备功耗较高，可能还需要额外的供电支持。例如，对于GPU卡，可能需要额外的四芯供电线。

4. 操作和测试

• 通过lspci等命令工具确认当前插入的设备，进行设备更换。更换后，系统会自动识别新设备并开始测试，测试人员无需关机即可快速进行硬件测试。

   

四、热插拔技术的注意事项

1. 硬件寿命和磨损

• 热插拔操作虽然方便，但频繁插拔设备可能会导致插槽的磨损，尤其是PCIe插槽的金手指部分。为了解决这一问题，建议使用延长线来避免直接插拔插槽，减少插槽的磨损。

2. 信号质量

• 延长线的质量直接影响热插拔操作的稳定性。对于高频率的设备，必须选择信号传输质量较高的延长线，以确保设备的正常识别和稳定工作。

3. 主板和BIOS的兼容性

• 如果主板的BIOS不支持热插拔，系统可能无法正确识别插拔后的设备。因此，选择支持热插拔的主板和BIOS至关重要。

4. 设备功耗

• 高功耗设备（如GPU卡）需要额外的电源支持。在进行热插拔操作时，确保提供足够的电力支持，避免因供电不足导致设备无法正常工作。