Fabricant de circuits imprimés pour serveurs de stockage d'entreprise

Highleap Electronics est un fabricant de cartes de circuits imprimés pour serveurs de stockage, destiné aux équipementiers de stockage d'entreprise, aux ODM des hyperscalers, aux fournisseurs de stockage cloud et aux constructeurs de systèmes de stockage edge. Notre gamme de produits comprend des cartes mères pour serveurs de stockage (monocontrôleur, double contrôleur actif/actif, nœuds de clusters de stockage scale-out), des fonds de panier NVMe pour disques remplaçables à chaud PCIe Gen4 et Gen5 (U.2, U.3, E1.S, E3.S), des fonds de panier SAS et des expandeurs SAS pour châssis de stockage hybrides et de grande capacité, des cartes porteuses HBA et des cartes porteuses de commutateurs NVMe , des cartes porteuses de contrôleurs RAID , des cartes adaptatrices hôte et cible NVMe-oF , ainsi que l'ensemble des cartes de gestion et d'infrastructure pour châssis de stockage modernes. Nos cartes sont conformes à la norme IPC-A-600 Classe 2 ( avec possibilité d'homologation Classe 3) , certifiées IATF 16949 et qualifiées pour la liste de fournisseurs agréés (AVL) des équipementiers de stockage de niveau 1. Elles bénéficient de programmes documentés de gestion des modifications et de livraison planifiée, prenant en charge les plateformes de stockage pluriannuelles.

Table des Matières

1. Ce dont les fabricants de serveurs de stockage ont besoin d'un fabricant de circuits imprimés
2. Configurations de cartes mères pour serveurs de stockage — Contrôleur unique, double contrôleur, nœud à extension horizontale
3. Fabrication de fonds de panier NVMe — Gen4, Gen5, U.2/U.3/EDSFF
4. Cartes mères SAS, expandeurs et châssis d'entraînement hybrides
5. Fabrication de cartes porteuses HBA, RAID et NVMe
6. Cartes d'adaptation hôte et cible NVMe-oF
7. Choisir Highleap comme fabricant de circuits imprimés pour serveurs de stockage

1. Ce dont les fabricants de serveurs de stockage ont besoin de la part d'un fabricant de circuits imprimés

Les programmes de serveurs de stockage fonctionnent selon des modèles économiques différents de ceux des serveurs de calcul. Les volumes sont généralement plus élevés par plateforme (une seule gamme de produits de stockage peut livrer plus de 50 000 unités par an aux hyperscalers et aux entreprises) ; les cycles de vie des produits sont plus longs (5 à 7 ans de commercialisation sont courants) ; le support des pièces détachées et des unités remplaçables sur site s’étend de 7 à 10 ans après la fin de la production. Le fabricant de circuits imprimés qui prend en charge un programme de stockage s’engage à respecter ces délais. Nous fournissons l’ensemble de notre gamme de serveurs de stockage selon le même processus de qualité que celui qui sous-tend nos programmes de fabrication de circuits imprimés pour serveurs .

exigences de l'équipe d'ingénierie

• partenariat de conception de fond de panier NVMe : Intégration de connecteurs remplaçables à chaud, routage à impédance contrôlée Du compartiment de disque au contrôleur, vias percés à l'arrière pour le contrôle du stub NVMe Gen5.
• Intégration dense des disques DFM : 24, 36, 60, voire 90 baies de disques par châssis 4U — la surface du circuit imprimé du fond de panier est petite par rapport à la densité de connecteurs et de routage requise.
• Examen de la configuration de l'expandeur SAS : Les expandeurs à grand nombre de ports (24 à 36 ports par puce) nécessitent un routage soigné pour maintenir l'intégrité du signal SAS à 12/22.5 Gbit/s.
• Cuivre épais pour la distribution électrique du châssis de stockage : Plus de 60 disques consomment plus de 600 W en veille, et bien plus en charge soutenue ; les plans de masse du fond de panier nécessitent 2 à 3 oz de cuivre sur des couches dédiées. PCB multicouche empiler.
• Documentation sur la substituabilité des matériaux : Les longs cycles de vie des produits impliquent que des événements de fin de vie de matériel se produiront ; des voies de substitution documentées sont essentielles.

exigences de l'équipe d'approvisionnement

• Engagement d'approvisionnement pluriannuel : Les plateformes de stockage sont expédiées sous 3 à 5 ans ; les pièces détachées sous 5 à 7 ans supplémentaires.
• Capacité déterminée par les prévisions : La demande de stockage des hyperscalers peut être multipliée par 5 à 10 en un trimestre sur une nouvelle plateforme ; l’allocation des capacités en fonction des prévisions glissantes est donc cruciale.
• Qualification AVL à plusieurs niveaux : Les équipementiers de stockage de niveau 1, les partenaires ODM des hyperscalers et les intégrateurs clients finaux peuvent tous maintenir des listes AVL distinctes.
• Transparence des coûts au niveau des circuits imprimés : Le matériau, le poids du cuivre, le nombre de couches et la panélisation influent tous sur le coût unitaire ; une analyse transparente au niveau de la nomenclature soutient les initiatives de réduction des coûts.
• Approvisionnement en connecteurs remplaçables à chaud : Certains programmes se procurent des connecteurs SAS ou NVMe en tant que matériel consigné ; le fournisseur se charge de l'assemblage sans prendre possession du matériel.
• Documentation relative à la conformité CEM : Les produits de stockage sont soumis aux tests FCC, CE et autres tests réglementaires ; la cohérence de la conception et de la fabrication des circuits imprimés permet de réussir les tests dès la première soumission.

Alignement du système de conformité et de qualité

• Certification IATF 16949 : Référence pour les fournisseurs de circuits imprimés de qualité industrielle.
• ISO 9001 : Fondation du système de qualité universel.
• Reconnaissance UL : pour les produits de stockage nécessitant une certification de sécurité.
• Assistance à la classification ECCN : pour les produits de stockage soumis au contrôle des exportations destinés aux marchés gouvernementaux, aux marchés connexes à la défense ou aux infrastructures critiques.
• Déclaration des minerais de conflit : Conformité à la section 1502 avec déclaration documentée des fournisseurs de sous-niveaux.

2. Configurations de cartes mères pour serveurs de stockage — Nœud à contrôleur unique, à double contrôleur et à extension horizontale

Les cartes mères pour serveurs de stockage couvrent une plus grande variété d'architectures que celles pour serveurs de calcul. Les modèles dominants que nous réalisons :

Cartes mères à contrôleur unique (entrée de gamme et stockage SMB)

• Archi socket CPU unique (ou SoC unique) avec connexion directe au fond de panier du disque et aux interfaces réseau de l'hôte.
• Options de processeur : Processeur Intel Atom pour l'entrée de gamme ; processeurs Intel Xeon-D et AMD Ryzen Embedded pour les produits d'entrée de gamme plus performants.
• Nombre de couches : 8 à 12 couches en général.
• I / O: 2 à 4 ports GbE, USB 3.x pour la console de gestion, emplacement PCIe pour l'extension HBA.
• Volume: Stockage à grand volume pour les PME et les prosommateurs ; conception de circuits imprimés sensible aux coûts.
• Matière: 370HR ou IS410 selon l'objectif de coût ; FR408HR si un PCIe à débit plus élevé est requis.

Cartes mères actives/actives à double contrôleur (baies de stockage d'entreprise)

• Archi deux contrôleurs de stockage dans le même châssis avec accès partagé au fond de panier ; basculement et équilibrage de charge au sein de la baie.
• Nombre de couches par contrôleur : généralement 12 à 18 couches.
• Liaison inter-contrôleurs : liaison à haut débit entre les contrôleurs (PCIe Gen4/Gen5, NTB ou personnalisés) pour la cohérence du cache et la synchronisation de l'état de basculement.
• Interface de fond de panier partagée : Les deux contrôleurs atteignent tous les disques via des chemins SAS ou NVMe redondants.
• Prise en charge du cache avec batterie de secours : Installation physique et électrique pour la sauvegarde BBU ou le cache à supercondensateurs.
• Fiabilité: Acceptation typique de la classe 3 IPC ; approvisionnement en condensateurs, connecteurs et autres composants de haute fiabilité.

Cartes mères pour nœuds de stockage à extension horizontale (stockage distribué)

• Archi Carte mère serveur hébergeant une pile logicielle de stockage (Ceph, MinIO, Lustre, GlusterFS, pile hyperscaler personnalisée) avec NVMe local connecté et interface réseau à large bande passante.
• Options de processeur : Processeurs HPC Xeon, EPYC, ARM à un ou deux sockets.
• Nombre de couches : 12 à 20 couches.
• Interface réseau: Carte réseau 100G ou 200G pour le trafic de stockage ; certaines conceptions d’hyperscalers incluent 400G.
• Lecteurs NVMe : Disques M.2 intégrés et disques U.2 ou EDSFF en façade.
• Déploiement courant : Stockage d'objets en masse pour hyperscalers, stockage défini par logiciel pour entreprises, backends de stockage blob dans le cloud public.

Serveurs JBOF (Just-a-Bunch-of-Flash) et NVMe haute densité

• Archi Boîtiers NVMe haute densité avec calcul local minimal ; cible NVMe-oF pour les contrôleurs externes connectés.
• Nombre de trajets : 24, 36, 60, voire plus de 90 disques NVMe par châssis.
• Rôle de la carte mère : Commutateur et gestion NVMe ; contrôleur retiré du JBOF.
• Réseau: Interface Ethernet 100/200/400G ou InfiniBand NVMe-oF.
• Complexité du circuit imprimé : Le fond de panier est le circuit imprimé le plus complexe du système ; la carte mère est relativement simple.

fabrication de cartes mères JBOD (Just-a-Bunch-of-Disks)

• carte mère d'extension SAS : généralement 6 à 10 couches avec une puce d'extension SAS (série Broadcom SAS3xxx) et des connecteurs SAS vers un ou plusieurs hôtes externes.
• Support de baie de disque : 24, 60 ou 90 baies de disques 3.5″ ou 2.5″ dans un châssis 4U ou 5U.
• Gestion de l'alimentation et du refroidissement : Refroidissement distribué et surveillance de l'alimentation électrique dans l'ensemble du châssis.

3. Fabrication de fonds de panier NVMe — Gen4, Gen5, U.2/U.3/EDSFF

La conception et la fabrication des cartes mères NVMe constituent l'un des domaines les plus exigeants du matériel des serveurs de stockage. La densité des disques, la fiabilité du remplacement à chaud et la signalisation à haut débit convergent toutes sur la carte mère.

fabrication de fonds de panier PCIe Gen5 NVMe

• Taux de signalisation : 32 GT/s par voie ; les disques à 4 voies sont la norme, les disques d’entreprise à 8 voies.
• Impédance différentielle : 85Ω ±5% sur les traces critiques.
• Longueur de la trace : Les pistes du fond de panier, du connecteur du disque à l'hôte/commutateur, mesurent généralement de 2 à 8 pouces ; budget de perte serré à 16 GHz Nyquist.
• Matière: I-Tera MT40 acceptable pour les canaux Gen5 plus courts ; Tachyon 100G recommandé pour les fonds de panier à grand nombre de ports ou à pistes longues.
• Perçage arrière : obligatoire sur les vias de signal Gen5 ; exercice dorsal jusqu'à ≤8 mil de résidu.
• Nombre de couches : 12 à 20 couches selon la densité de disques.

fabrication de fonds de panier PCIe Gen4 NVMe

• Taux de signalisation : 16 GT/s par voie.
• Impédance différentielle : 85Ω ±10% standard.
• Matière: FR408HR ou I-Tera MT40 selon la longueur et la densité de la piste.
• Perçage arrière : Recommandé, mais une tolérance plus souple est acceptable qu'avec la génération 5.
• Nombre de couches : 10 à 16 couches en général.

Construction du fond de panier U.2 et U.3

• Connecteur SFF-8639 : Le connecteur U.2/U.3 prend en charge les interfaces SAS, SATA et NVMe dans le même format.
• Format du disque dur : 2.5″ × 15 mm ou 7 mm d’épaisseur ; dimensions standard des baies de serveurs.
• Configurations courantes: Serveurs 2U à 12 baies, serveurs 2U à 24 baies, serveurs 4U à 36 baies.
• Intégration de connecteurs remplaçables à chaud : Positionnement précis des connecteurs avec une tolérance de ±0.10 mm pour une fiabilité d'accouplement à l'aveugle.

Construction du fond de panier EDSFF E1.S et E3.S

• E1.S (anciennement E1) : Format de règle pour les disques à chargement frontal ; options d'épaisseur de 5.9 mm, 9.5 mm, 15 mm et 25 mm.
• E3.S : Format SSD intermédiaire entre l'U.2 et le format standard, adoption plus large prévue pour 2024-2025.
• Avantage de densité : L'EDSFF permet un nombre de disques par châssis plus élevé que l'U.2.
• Considérations relatives au fond de panier : Entraxe des connecteurs de disque et disposition du fond de panier des vis de montage ; spécifications SFF standardisées.
• Facteurs de volume : Les conceptions pour hyperscalers (EDSFF était fortement axées sur les exigences des hyperscalers) s'étendent désormais aux produits OEM d'entreprise.

flux de qualité de fabrication du fond de panier

• Vérification de la position du connecteur : Mesure CMM sur le premier article confirmant le positionnement du connecteur conforme aux spécifications SFF.
• Vérification d'impédance : Coupon TDR par panneau pour les pistes à impédance contrôlée.
• Tests d'insertion à chaud : Tests de cycle d'accouplement sur des échantillons représentatifs.
• Vérification de la capacité actuelle du plan d'alimentation : Microsection confirmant l'épaisseur du cuivre dans les plans de puissance.

4. Cartes mères SAS, expandeurs et châssis d'entraînement hybrides

L'interface SAS demeure dominante dans les châssis de stockage de masse et hybrides où le coût et la consommation énergétique du NVMe ne sont pas justifiés. Les interfaces SAS-12 (12 Gbit/s) et SAS-22.5 (22.5 Gbit/s, SAS-4) sont actuellement utilisées ; l'interface SAS-3 (12 Gbit/s) est omniprésente en production.

Fabrication du fond de panier SAS-12

• Taux de signalisation : 12 Gb/s par port.
• Impédance différentielle : 100Ω ±10% cible.
• Matière: FR408HR ou 370HR pour les fonds de panier à tracé court ; I-Tera MT40 pour le routage sur de plus longues distances.
• Prise en charge du lecteur : SATA, SAS et SAS double port sont tous pris en charge sur le même fond de panier.
• Nombre de couches : 8 à 14 couches en général.

Fabrication du fond de panier SAS-22.5 (SAS-4)

• Taux de signalisation : 22.5 Gb/s par port.
• Matière: I-Tera MT40 ou FR408HR pour les canaux plus longs ; 370HR peut être acceptable pour les canaux courts.
• Perçage arrière : recommandé pour les vias de signal critiques.
• Volume: Émergence prévue en 2024-2025 pour le stockage d'entreprise ; montée en puissance jusqu'en 2026-2027.

fabrication de cartes d'extension SAS

• Puces d'expansion : Broadcom SAS35x40 (40 ports), SAS35x36 (36 ports) et produits Microchip similaires.
• Nombre de couches : 10 à 14 couches selon le nombre de ports et la densité de routage.
• Application: Châssis de stockage à 24, 36, 60 ou 90 baies avec un seul expandeur par zone ou des conceptions à expandeurs multiples distribués.
• Fiabilité: La défaillance d'un expandeur affecte tous les disques connectés ; approvisionnement en condensateurs et connecteurs à haute fiabilité.

Fabrication de fond de panier hybride (SAS + NVMe)

• Archi Certaines baies de disques prennent en charge à la fois les disques SAS et NVMe via le connecteur universel SFF-8639.
• Identification du lecteur : Le fond de panier et le contrôleur détectent le type de variateur et acheminent les signaux en conséquence.
• Densité de routage : Le routage des deux protocoles vers chaque baie entraîne un nombre de couches plus élevé que dans les conceptions à protocole unique.
• Sélection du matériel: Les exigences de routage NVMe dominent le choix des matériaux pour les fonds de panier hybrides.

Cartes de câblage externes SAS / mini-SAS HD

• Châssis JBOD externe : mini-SAS HD (SFF-8644) ou câblage actif SAS-4 pour boîtiers de disques externes.
• Fabrication de tableaux de câbles : petites cartes haute fréquence dotées de connecteurs externes avec interface à impédance contrôlée vers un contrôleur de stockage interne.

5. Fabrication de cartes porteuses HBA, RAID et NVMe

La logique de contrôle du stockage (adaptateurs de bus hôte, contrôleurs RAID et commutateurs NVMe) est implémentée sur des cartes dédiées ou intégrée aux cartes mères des serveurs de stockage. Nous proposons des solutions autonomes et des cartes mères intégrées.

fabrication de cartes porteuses SAS HBA

• Puces courantes : Broadcom MegaRAID, Adaptec SmartRAID, Microchip SmartIOC.
• Facteur de forme: Carte d'extension PCIe standard avec connecteurs externes mini-SAS HD.
• Nombre de couches : 8 à 12 couches.
• Matière: FR408HR ou 370HR.
• Volume: Cartes à volume élevé expédiées via les produits de stockage d'entreprise.

Fabrication de supports de commutation NVMe HBA / NVMe

• Puces courantes : Microchip PM8536 SmartIOC, matrice de commutation NVMe Broadcom, contrôleurs NVMe hyperscaler personnalisés.
• Fonction: Regrouper plusieurs disques NVMe derrière une seule connexion PCIe hôte.
• Routage PCIe Gen4/Gen5 : Impédance contrôlée, perçage arrière sur les vias critiques de 5e génération.
• Nombre de couches : 10 à 14 couches.
• Matière: I-Tera MT40 typique.

fabrication du support du contrôleur RAID matériel

• Processeurs RAID-on-chip (RoC) : Série Broadcom MegaRAID 9xxx, série Adaptec SmartRAID 3xxx.
• Mémoire cache : Cache DDR4 dédié sur la carte mère ; sauvegarde du cache via supercondensateur ou BBU.
• Facteur de forme: Carte à emplacement PCIe standard ; certains produits au format OCP NIC.
• Nombre de couches : 10 à 14 couches avec une configuration à signaux mixtes.

Fabrication de cartes de stockage OCP NIC 3.0

• Format standardisé : Carte mezzanine OCP NIC 3.0 hébergeant des contrôleurs de stockage, des adaptateurs NVMe-oF ou des initiateurs de fabric.
• Capacité de remplacement à chaud : prend en charge la reconfiguration à chaud des cartes de stockage dans les serveurs en fonctionnement.
• Volume dans les conceptions hyperscale : Le format dominant pour les contrôleurs de stockage hyperscaler devient de plus en plus courant.

6. Conception de cartes d'adaptation hôte et cible NVMe-oF

NVMe over Fabrics (NVMe-oF) découple le stockage NVMe du serveur hôte, permettant un stockage partagé avec des performances proches de celles du stockage NVMe local. Les adaptateurs cibles NVMe-oF (dans les JBOF et les baies de stockage) et les adaptateurs hôtes NVMe-oF (dans les serveurs de calcul) constituent une gamme de produits PCB en pleine expansion.

fabrication de cartes d'adaptation hôtes NVMe-oF

• Fonction: Adaptateur côté initiateur qui présente le stockage NVMe-oF distant comme un NVMe local à l'hôte.
• Interface réseau: Ethernet 25/100/200/400G ou InfiniBand.
• Puces courantes : DPU NVIDIA BlueField (servent également d'hôte NVMe-oF avec déchargement), DPU Pensando, Marvell Octeon, ASIC personnalisés.
• Nombre de couches : 14 à 18 couches.
• Matière: Tachyon 100G ou I-Tera MT40 selon le débit de signalisation et la longueur du canal.

fabrication de cartes d'adaptation cibles NVMe-oF

• Fonction: Adaptateur côté cible exposant les disques NVMe locaux en tant que points de terminaison NVMe-oF sur le réseau.
• Archi généralement intégré à la carte mère JBOF ou au contrôleur de la baie de stockage.
• Optimisation des performances: La cible accélérée par ASIC ou FPGA décharge le processeur.

Considérations relatives à RDMA sur Ethernet convergé (RoCE)

• Domination de RoCE v2 : RoCE v2 est le principal protocole de transport NVMe-oF dans les déploiements hyperscalers ; certains déploiements d'entreprise utilisent FC-NVMe ou NVMe/TCP.
• Exigences NIC : Les cartes réseau compatibles RDMA de 100G ou plus constituent la configuration requise pour l'hôte.
• Réseau Ethernet sans perte : RoCE v2 nécessite une configuration réseau soignée ; les produits de stockage OEM incluent souvent des instructions de configuration réseau avec leurs produits NVMe-oF.

Cartes FC-NVMe (Fibre Channel NVMe-oF)

• Cas d'utilisation: Environnements SAN Fibre Channel existants migrant vers NVMe-oF sur FC.
• Cartes HBA : Cartes HBA 32G FC et 64G FC prenant en charge les protocoles SCSI/FCP hérités et NVMe-oF modernes.
• Modèles de production : volumes unitaires en baisse par rapport à la technologie NVMe-oF basée sur RoCE, mais demande stable des entreprises.

7. Choisir Highleap comme fabricant de circuits imprimés pour serveurs de stockage

Pour les fabricants de serveurs de stockage, les ODM hyperscalers et les fournisseurs de contrôleurs de stockage qui évaluent des partenaires de fabrication de circuits imprimés, notre modèle d'engagement varie selon la portée du programme :

programmes de carte mère de serveur de stockage

• Construction de prototypes : Prototypes de 25 à 100 pièces avec un délai de livraison de 7 à 10 jours ouvrables pour les cartes mères de 12 à 18 couches.
• Exemples de qualification : 200 à 1000 pièces avec documentation complète de type PPAP.
• Production pilote : Les premières livraisons sont alignées sur la préparation du lancement client.
• Production en volume : Livraisons programmées en fonction des prévisions glissantes ; capacité réservée en fonction des engagements.

Programmes de fond de panier

• Vérification mécanique du premier article : Mesure CMM confirmant le positionnement du connecteur conformément aux spécifications SFF.
• Vérification électrique du premier article : Vérification d'impédance TDR par trace à impédance contrôlée.
• Échantillonnage de la fiabilité du remplacement à chaud : Essais de cycle d'accouplement sur des positions d'entraînement représentatives.
• Planification des volumes : La demande de fonds de panier suit souvent un ratio fixe pour déterminer le nombre de baies ; la planification basée sur les prévisions est simple.

Programmes HBA, RAID et de transport de commutateurs

• Coordination DFM étroite : Le modèle de référence du fournisseur ASIC sert généralement de point de départ ; nous l’adaptons à la configuration spécifique du client.
• Facteurs de forme PCIe standard : réduit les risques liés à l'outillage et à la fabrication.
• Mise à l'échelle du volume : Les cartes porteuses sont souvent expédiées en plus grand volume que les cartes mères ; l'allocation des capacités est priorisée.

Highleap est certifiée ISO 9001 et IATF 16949. Nous fabriquons des cartes de circuits imprimés pour serveurs de stockage de 4 à 24 couches, compatibles HDI pour la forte densité de connexions requise autour des circuits intégrés spécifiques NVMe, avec une impédance contrôlée à ±5 % sur les pistes critiques de 5e génération, une épaisseur de cuivre de 3 à 4 oz pour les fonds de panier haute densité et une finition de surface complète (ENIG, argenture par immersion, OSP, HASL sans plomb). Le délai de livraison standard pour les prototypes de serveurs de stockage est de 5 à 8 jours ouvrés pour les fonds de panier et de 7 à 10 jours ouvrés pour les cartes mères.

Soumettez vos fichiers Gerber, données de perçage, spécifications d'empilage, quantités cibles et calendrier du programme via notre portail de devis en ligne pour obtenir une réponse sous 24 heures. Pour les programmes complexes (fourniture de familles de cartes pour les nouvelles plateformes de stockage, flux AVL spécifiques aux hyperscalers, programmes de maintenance à long terme), notre équipe stockage peut vous accompagner directement pour discuter du périmètre et des capacités. Pour les conceptions de fonds de panier de stockage optimisées en termes de coûts, pour lesquelles la signalisation Gen4/Gen3 est suffisante, consultez nos capacités de fabrication de circuits imprimés FR4 .