Enterprise SAN PCB-Fertigungsdienste

3. Fibre Channel HBA-, FC-NVMe- und iSCSI-Hostadapter-Konfigurationen

SAN-Protokolladapter sind zentrale Peripheriegeräte für jede SAN-Plattform. Ob als Erweiterungskarten für Host-Server, integriert in SAN-Array-I/O-Module oder implementiert als Port-seitige Adapter für Switches – FC-HBAs und ihre iSCSI/NVMe-oF-Pendants bilden eine wichtige Produktkategorie für Leiterplatten.

16G/32G Fibre Channel HBA-Trägerfertigung

• Gängige Chips: Broadcom Emulex Gen6 (16G) und Gen7 (32G); Marvell QLogic 269x (32G) und frühere 16G; Brocade ASICs für eingebettete SAN-Switch-Produkte.
• Formfaktor: Standard-PCIe-Steckplatzkarte (Low-Profile oder Full-Height); einige Produkte im OCP NIC 3.0-Formfaktor.
• PCIe-Hostschnittstelle: PCIe Gen3 ×8 für 16G FC; PCIe Gen4 ×8 für 32G FC.
• FC-Signalisierung: 14.025 Gbit/s NRZ für 16G FC; 28.05 Gbit/s NRZ für 32G FC.
• Schichtanzahl: 8-12 Schichten.
• Material: 370HR oder FR408HR für 16G; I-Tera MT40 oder FR408HR für 32G.

64G Fibre Channel (Gen7+) HBA-Trägerfertigung

• Signalrate: 28.05 Gbit/s PAM4; doppelte effektive Datenrate im Vergleich zu 32G NRZ bei gleicher Baudrate.
• Gängige Chips: Broadcom Emulex Gen7 (64G); Marvell QLogic Gen7.
• PCIe-Hostschnittstelle: PCIe Gen4 ×8 oder Gen5 ×8, abhängig vom Chip.
• Material: Je nach Leiterbahnlänge zum SFP+-Käfig wird entweder ein I-Tera MT40 oder ein Tachyon 100G verwendet.
• Rückbohrung: empfohlen für kritische Signaldurchkontaktierungen – siehe unsere Rückbohrtechnologie Seite für Stub-Control-Toleranzbänder in 32G- und 64G-FC-Builds.
• Schichtanzahl: 10-14 Schichten.

FC-NVMe-Hostadapterfertigung

• Protokoll: NVMe-over-Fibre-Channel; modernisiert FC für NVMe-Speicherleistung.
• Rückwärtskompatibilität: Oft unterstützen dieselben HBA-Chips sowohl das ältere SCSI/FCP-Protokoll als auch das moderne FC-NVMe-Protokoll.
• Migrationspfad: Unternehmenskunden mit Investitionen in FC-Infrastruktur migrieren zu NVMe-Speicher, ohne die SAN-Fabric grundlegend zu verändern.
• Leiterplattenherstellung: identisch mit Fibre Channel HBA bei gleicher Geschwindigkeitsklasse; kein Unterschied auf Leiterplattenebene.

iSCSI HBA-Trägerfertigung

• Protokoll: SCSI-Befehle über TCP/IP; läuft über Standard-Ethernet anstatt über FC.
• HBA-Beschleunigung: iSCSI-HBAs entlasten die Host-CPU von der Verarbeitung des TCP/IP- und iSCSI-Protokolls.
• Gängige Chips: rückläufiger Markt – viele SAN-Kunden verwenden Software-iSCSI-Initiatoren auf Standard-Netzwerkkarten.
• Formfaktor: Standard-PCIe-Steckplatzkarte; einige Varianten sind in Speicherarray-E/A-Modulen eingebettet.
• Netzwerkschnittstelle: 10/25/100 GbE typisch.

Herstellung von RoCE-NVMe-oF-Hostadaptern

• Protokoll: NVMe über RoCE v2 (RDMA über konvergiertes Ethernet).
• Moderne Alternative zu FC-NVMe: nutzt eine Standard-Ethernet-Infrastruktur mit verlustfreier Fabric-Konfiguration.
• Gängige Chips: NVIDIA ConnectX-6/7 mit NVMe-oF-Offload, BlueField DPUs.
• Leiterplattenherstellung: folgt der Praxis von Hochgeschwindigkeits-NIC-Trägern; I-Tera MT40- oder Tachyon 100G-Material.

Herstellung von Speicherarray-I/O-Modulen

• Hot-Swap-fähige E/A-Module: SAN-Arrays stellen häufig E/A-Ports über Hot-Swap-Module bereit – jedes Modul verfügt über 4-8 FC-Ports oder eine gleichwertige Netzwerkanbindung.
• Modul-Leiterplatte: Kompakte Leiterplatte mit FC-HBA-Chip(s) und SFP+-Käfigen; Verbindung zur Array-I/O-Rückwandplatine über Blindsteckverbinder.
• Schichtanzahl: 8-12 Schichten.
• Volumen: Schiffe in einem festen Verhältnis pro Array (typischerweise 2 I/O-Module pro Controller × 2 Controller pro Array).

4. Fertigung von SAN-Switch-Leitungskarten und Director-Class-Fabric-Boards

Das SAN-Fabric – das Netzwerk, das Hosts mit dem Speicher verbindet – besteht aus FC-Switches am Rand und FC-Director-Class-Switches im Kern. Director-Class-Chassis-Switches beherbergen mehrere Linecards mit Port-seitigen Blades und Switch-Fabric-Blades. Die Leiterplattenfertigung für diese Linecards gehört zu den anspruchsvollsten Aufgaben im Bereich Routing und Signalintegrität im gesamten SAN-Hardwareportfolio.

Edge FC Switch-Leitungskartenfertigung

• Gängige Produkte: Brocade Gen6 und Gen7 Fixed-Port-Switches; Cisco MDS 9100-Serie; HPE StoreFabric.
• Portdichte: 24-96 FC-Ports pro Switch in fester Konfiguration.
• Switch-ASIC: Brocade Condor (Gen6) und Iceberg/Janus (Gen7); Cisco kundenspezifische ASICs.
• Schichtanzahl: 14 bis 20 Schichten, abhängig von der Portdichte.
• Material: I-Tera MT40 oder FR408HR für Gen6 (32G); Tachyon 100G für Gen7 (64G).

Fertigung von Director-Class-Leitungskarten (Backbordseite)

• Gängige Produkte: Brocade X7 Director, Cisco MDS 9700 Serie.
• Portdichte: 16-64 FC-Ports pro Blade.
• Schichtanzahl: 18-26 Lagen auf Gen7-Direktorblenden.
• Material: Tachyon 100G auf Signalschichten.
• Schnittstelle in der Mittelebene: Hochdichte Blindsteckverbindung zur Verbindung der Steckklinge mit der Mittelebene des Direktorgehäuses.
• Leistungsabgabe: Unterstützung für den schnellen Austausch der Rotorblätter mit kontrolliertem Einschaltstrom.

Herstellung von Gewebeflügeln der Director-Klasse

• Funktion: Zentrale Switching-Fabric im Director-Chassis; aggregiert den Datenverkehr von mehreren Port-seitigen Blades.
• Switch-ASIC: Großer Switch-Fabric-ASIC mit Hunderten von Hochgeschwindigkeitsleitungen.
• Schichtanzahl: Typischerweise 24-30 Schichten.
• Routingdichte: höchste Leistung aller SAN-Leiterplatten; die Fabric-Blade ist vollständig mit Hochgeschwindigkeitsleiterbahnen bestückt.
• Material: Tachyon 100G oder Megtron 7 in allen Signalschichten.
• Kühlungsintegration: Hochleistungsschalter-ASICs erfordern ein sorgfältiges Design der thermischen Durchkontaktierungen und des Wärmeverteilers aus Kupfer.

Fertigung der Mittelebene des Regisseurchassis

• Funktion: Verbindet alle Rotorblätter innerhalb des Direktorgehäuses; transportiert den Datenverkehr zwischen den Rotorblättern sowie deren Management.
• Formfaktor: sehr große Leiterplatte (oft über 500 mm in der längsten Dimension).
• Schichtanzahl: 24-32 Lagen aufgrund der Verbindungsdichte.
• Material: Typischer Tachyon 100G.
• Mechanisch: Präzise Montage und Positionierung des Steckverbinders gewährleisten eine zuverlässige Blindverbindung über Tausende von Steckzyklen.

FC SFP+ und SFP-DD Modul-Hostfertigung

• SFP+ Käfige: 16G/32G FC-Module; standardmäßige elektrische SFP+-Schnittstelle auf Hostseite.
• SFP-DD (Doppeldichte): 64G FC-Module mit PAM4-Signalisierung.
• Fertigung auf der Wirtsseite: Kompensierte SI-Anschlüsse am Käfigfußpunkt; differentielle Paare mit kontrollierter Impedanz zum Schalten des ASIC.
• Material: Tachyon 100G für 64G FC; I-Tera MT40 für 32G FC.

5. Highleap in Ihr SAN-Hardwareprogramm einbinden

Für OEMs von Enterprise-SAN-Systemen, die Partner für die Leiterplattenfertigung evaluieren, spiegelt das Kooperationsmodell die mehrjährige Programmverpflichtung und die strengen AVL-Abläufe wider, die für Enterprise-Speicherlösungen charakteristisch sind:

Erstes Engagement

• Geheimhaltungsvereinbarung und vertraulicher Austausch: Die Durchführung der CDA-Analyse ermöglicht eine detaillierte Designdiskussion unter Berücksichtigung der IP-Schutzanforderungen der OEM-Unternehmen.
• Leistungsbeschreibung: Formale Dokumentation unserer Fertigungskapazitäten für SAN-Hardware, Zertifizierungen, Referenzen und Kapazitätszusagen.
• Beispielaufbau basierend auf einem repräsentativen Referenzdesign: Fertigung von 25 bis 100 Musterstücken, die einen oder mehrere Platinentypen aus dem Portfolio des Kunden abdecken.

Qualifikationsablauf

• Standortprüfung: Vor-Ort-Besuch des Kundenqualitätsteams; Überprüfung von Ausrüstung, Prozessen, Dokumentation und Umweltkontrollen.
• Prozessvalidierung: SPC-Daten, Kontrollpläne und FMEA-Dokumentation wurden von der Kundenentwicklung und Qualitätssicherung geprüft.
• Qualifikationsaufbau für den ersten Artikel: 50-500 Stück Muster mit vollständiger Dokumentation inklusive S-Parameter-Testberichten.
• Kundenseitige Validierung: Umweltqualifizierung, Temperaturwechseltests, funktionelle System- und Belastungstests.
• Formelle AVL-Genehmigung: Funktionsübergreifende Freigabe durch Engineering, Qualitätssicherung, Fertigung und Beschaffung.

Produktionsbeteiligung

• Kapazitätsreservierung: Feste Kapazitätszuweisung im Vergleich zur rollierenden 12-18-Monats-Prognose; unterstützt Nachfragespitzen der SAN-Plattform.
• Mehrplatinen-Familienversorgung: Koordinierte Lieferung von Hauptplatinen, HBA-Trägern, Switch-Linecards, Backplanes und Zubehörplatinen unter einheitlicher Änderungskontrolle.
• Qualitätsberichterstattung: Monatliche Scorecard zur Überwachung von PPM, pünktlicher Lieferung, Reaktionszeit und offenen Problemen; vierteljährliche Geschäftsüberprüfung.
• Langfristige Erhaltung: 7-10 Jahre Produktionsverpflichtung für Ersatzteile über das Produktionsende hinaus; dokumentierte EOL-Planung und Wege zur Materialsubstituierbarkeit.
• Disziplin im Änderungsmanagement: Formales ECN-Management mit Einschaltterminplanung; vom Lieferanten initiierte PCN mit 90-180 Tagen Vorankündigung.

Highleap ist nach ISO 9001 und IATF 16949 zertifiziert und bietet einen AS9100D-konformen Prozessablauf für SAN-Programme in den Bereichen Verteidigung, Regierung, Finanzen und anderen regulierten Märkten. Wir fertigen SAN-Hardware-Leiterplatten von 8 Lagen (einfache HBA-Träger) bis über 32 Lagen (Director-Class Fabric Blades). Unsere HDI-Lösungen umfassen sequentielle Laminierung, Impedanzkontrolle auf ±5 % bei kritischen Leiterbahnen, Rückbohrung mit einer Toleranz von ±5 mil für Reststubs, dicke Kupferschichten bis zu 4 oz auf den Stromversorgungslagen und eine vollständige Oberflächenveredelung (ENIG, Immersionssilber, bleifreies HASL). Unsere Hochgeschwindigkeits-Digitallinie nutzt Laser-Direktabbildung mit einer Auflösung von 25 µm und unterstützt 28 Gbit/s NRZ (32G FC) und 28 Gbit/s PAM4 (64G FC) Routing auf Tachyon 100G und Megtron 7 Ultra-Low-Loss-Laminaten mit vollständiger S-Parameter-Charakterisierung bis 40 GHz auf Testcoupons, die mit jedem Panel geliefert werden.

Über unser Online-Angebotsportal können Sie Gerber-Dateien, Bohrdaten, Stackup-Spezifikationen, Kanal-Performance-Ziele, Zielmengen und den Programmzeitplan einreichen. Sie erhalten innerhalb von 24 Stunden eine Antwort mit DFM-Feedback, Materialempfehlungen, Impedanzprüfung und Preisinformationen. Für komplexe SAN-Programme – wie die Lieferung mehrerer Boardfamilien, den Bau von Director-Class-Chassis, Hyperscaler-spezifische Qualifizierungsprozesse oder mehrjährige Wartungsprogramme – steht Ihnen unser SAN-Hardware-Team zur Verfügung, um Umfang, Qualifizierungszeitplan und Kapazitätszusagen direkt mit Ihnen zu besprechen.