在香港数据中心和高性能计算环境中，AI计算卡（例如NVIDIA A100、Tesla系列）承担着繁重的计算任务，而这些计算卡的正常运行对系统性能和计算结果至关重要。PCIe总线是连接计算卡和服务器主板之间的重要通道。如果PCIe通道发生故障，AI计算卡的识别与通信可能会出现中断，影响计算任务的执行。本文将详细介绍一个典型的PCIe通道故障案例，并为读者提供详细的故障排查和解决方案。
1. 故障背景与症状
在香港某数据中心的高性能计算集群中，一台服务器（型号：Supermicro X11SPA-T）在运行AI训练任务时，突然出现了AI计算卡无法被识别的情况。服务器硬件配置如下：
- 主板：Supermicro X11SPA-T
- 处理器：Intel Xeon Gold 6248R
- 内存：128GB DDR4 ECC
- 存储：1TB SSD（操作系统）
- AI计算卡：NVIDIA A100 Tensor Core GPU（PCIe 4.0）
- 操作系统：Ubuntu 20.04 LTS
- GPU驱动：NVIDIA Driver 460.x
在香港服务器启动后，AI计算卡无法在操作系统中识别，且在lspci命令输出中，无法看到与GPU相关的PCIe设备信息。尝试重新启动服务器和重新插拔AI计算卡，但问题依旧存在。初步判断可能与PCIe通道故障有关。
2. 故障排查过程
2.1 确认硬件连接
首先需要确认硬件连接是否正常，特别是PCIe插槽和AI计算卡的接口。通过检查服务器的硬件配置，确认GPU计算卡是否正确插入PCIe插槽，并且在服务器内部没有松动现象。
步骤 1：关闭服务器电源并断开电源线。
步骤 2：打开服务器机箱，检查GPU计算卡是否正确插入PCIe插槽，并确认插槽的接触是否良好。
步骤 3：查看GPU卡上的指示灯，确认是否有电源供应（例如某些高端AI计算卡会有绿色指示灯表示工作正常）。
步骤 4：检查主板的其他硬件组件，确认没有出现松动的情况。
在检查过程中，确认所有硬件连接正常，但问题依旧存在，接下来开始从系统日志入手进行排查。
2.2 查看系统日志
通过检查系统日志文件，进一步了解AI计算卡识别失败的原因。可以使用以下命令来查看相关日志：
dmesg | grep -i pci
这个命令会显示与PCI设备相关的内核日志。通过日志文件，可以发现以下几条错误信息：
[ 211.532180] pcieport 0000:00:00.0: AER: Corrected error received: id=00e0
[ 211.532181] pcieport 0000:00:00.0: PCIe Bus Error: severity=Corrected, type=Physical Layer, (Receiver ID)
[ 211.532183] pcieport 0000:00:00.0: PCIe Bus Error: severity=Corrected, type=Link Layer, (Receiver ID)
[ 211.532185] pcieport 0000:00:00.0: pciehp: Slot(1) Link Down
从日志来看，系统检测到PCIe总线上的硬件错误，且发生了接收端的物理层和链路层错误。同时，pciehp: Slot(1) Link Down表明插槽1的PCIe链路已断开。这一信息明确了PCIe链路的故障，可能是由于物理损伤、驱动问题或者主板与计算卡之间的通讯中断引起的。
2.3 使用诊断工具
为了进一步确认PCIe链路的故障，可以使用lspci命令查看PCI设备的详细信息：
lspci -vvv
如果GPU没有显示在列表中，或者显示为“无响应”状态，意味着系统无法通过PCIe通道正确与计算卡建立通信。这进一步验证了PCIe通道可能出现了故障。
2.4 检查驱动和固件
AI计算卡的驱动和固件版本不匹配或损坏也可能导致识别问题。可以尝试重新安装NVIDIA驱动并更新计算卡的固件。首先，卸载现有的NVIDIA驱动：
sudo apt-get remove --purge nvidia-*
然后，从NVIDIA官方网站下载并安装最新的驱动版本：
sudo bash NVIDIA-Linux-x86_64-460.39.run
安装完毕后，重启系统并检查GPU是否被正确识别：
nvidia-smi
如果问题依旧，考虑升级计算卡的固件，具体步骤可以参考NVIDIA官方文档，通常可以通过NVIDIA的nvflash工具进行固件更新。
3. 故障原因分析
经过详细排查，最终确认问题源于PCIe插槽1的物理故障。该插槽在接收到大量数据时发生了信号干扰，导致链路错误频繁出现。虽然PCIe总线本身没有完全损坏，但由于硬件的老化和高负荷工作环境，插槽的接触不良导致了无法稳定连接GPU计算卡。
4. 故障解决方案
4.1 更换PCIe插槽
在确认了故障是由PCIe插槽引起后，首先尝试将AI计算卡插入主板的其他PCIe插槽。根据Supermicro X11SPA-T主板的设计，建议将计算卡插入支持PCIe 4.0 x16的插槽，以确保带宽不会成为瓶颈。
4.2 更换主板或计算卡
如果更换插槽后问题仍未解决，可能需要更换主板或AI计算卡。如果系统出现频繁的PCIe链路错误，建议联系硬件供应商进行售后支持，可能需要更换有缺陷的硬件。
4.3 检查环境因素
由于香港服务器所在的香港数据中心气候条件可能导致环境温度较高，因此在高温下可能引发PCIe插槽的接触不良问题。建议检查数据中心的空调系统，确保硬件运行在推荐的环境温度范围内。
本文详细介绍了通过一系列步骤对香港服务器PCIe通道故障引发AI计算卡识别中断问题的诊断与排查过程。在实际操作中，通过查看系统日志、使用硬件诊断工具、检查驱动和固件，以及排除硬件故障，可以有效地定位问题并解决。在类似的故障排查中，硬件组件的检查、系统日志的分析以及工具的使用将是解决问题的关键。
