Servicii de fabricație PCB pentru servere NAS

3. Fabricarea PCB-urilor pentru dispozitive NAS pentru IMM-uri și birouri

Dispozitivele NAS pentru IMM-uri combină prețurile pentru consumatori și capacitatea întreprinderilor. Acestea deservesc grupuri de lucru de 10-100 de utilizatori în medii de birou, adesea cu integrare în cloud hibrid, integrare de dispozitive de backup și funcționalitate NVR de supraveghere, alături de serviciul principal de fișiere.

Fabricarea controlerului NAS x86 SMB

• Opțiuni CPU: Intel Atom seria C, Intel Xeon-D, AMD Ryzen Embedded.
• Memorie: Sloturi DIMM DDR4; capacitate de obicei 16-64 GB.
• Interfață de unitate: 8-12 porturi SATA prin PCH sau SAS HBA; unele acceptă unități SAS cu două porturi pentru întreprinderi.
• Verifcă rețeau din care faci parte: 2× 2.5 GbE sau 1× 10 GbE standard; 10 GbE+25 GbE pe IMM-uri de gamă superioară.
• Număr de straturi: 8-12 straturi.
• Material: 370HR sau FR408HR; alegerea depinde de designul PCIe Gen4 față de Gen3.

NAS pentru IMM-uri, montat în rack, 1U și 2U

• NAS 1U: Configurații de unități cu 4 bay-uri de 3.5″ sau 8 bay-uri de 2.5″, cu opțiuni de adâncime redusă pentru dulapuri de cablare din birou.
• NAS 2U: Configurații cu 8/12 compartimente de 3.5″; adâncime standard pentru implementarea în rack-uri IT.
• Aspectul plăcii de bază: limitat de poziția de montare a backplane-ului unității și de amplasarea sursei de alimentare.
• Răcire: ventilatoare redundante sau N+1; PCB-ul găzduiește controlerul ventilatorului și monitorizarea tahometrului.

NAS pentru IMM-uri în turnuri de birouri

• Factorul de formă: șasiu desktop mai mare, cu o capacitate de 8-16 compartimente.
• Mediu de lucru: podeaua biroului sau sub birou; cerințe de zgomot mai mici decât montarea în rack.
• Volum: moderat; volumele totale ale unităților NAS tower pentru IMM-uri sunt mai mici decât cele pentru montare în rack.

NAS integrat cu NVR de supraveghere

• Utilizare caz: stocare de fișiere plus înregistrare video integrată de la camere IP (adesea 16-64 de canale).
• Adăugări la PCB: PoE PSE pentru alimentarea camerei (dacă camerele sunt conectate direct), suport pentru accelerarea decodării video hardware, programare dedicată a stocării video.
• Verifcă rețeau din care faci parte: port de rețea separat pentru cameră de rețeaua principală de date la unele modele.

Fabricarea NAS-ului pentru dispozitive de backup

• Accelerarea deduplicației/compresiei: Unele NAS-uri axate pe backup includ accelerare FPGA sau ASIC pentru dedupe inline.
• Integrare în cloud: de obicei nimic special pe PCB; bazat pe software.
• Conexiune la biblioteca de benzi: Unele dispozitive de backup mai mari se integrează cu bibliotecile de benzi LTO prin extinderea HBA SAS.

4. Fabricarea PCB-urilor NAS de clasă Enterprise Filer

NAS-urile din clasa Enterprise pentru arhivare — seria NetApp FAS, Dell PowerStore (configurații NAS), HPE Nimble (variante NAS), Pure Storage FlashArray cu protocoale NAS, arhivatoare OEM personalizate — reprezintă o categorie de produse diferită. Construite pentru o durată de viață de 7-10 ani sub sarcină continuă, suportând petabytes de date, cu arhitecturi cu controler dual activ/activ și interfețe de rețea din clasa enterprise.

Fabricarea plăcii de bază cu filer pentru controler dual

• Arhitectură: două controllere complete în aceeași carcasă cu acces partajat la backplane; failover și echilibrare a încărcării în cadrul matricei.
• Număr de straturi per controler: 14-20 straturi.
• Legătură inter-controler: PCIe Gen4/Gen5 NTB (punte netransparentă) sau structură proprietară pentru oglindirea cache-ului și starea de failover.
• Placă de bază partajată: Ambele controlere ajung la toate unitățile prin căi redundante SAS sau NVMe.
• Copiere de rezervă în cache: Memorie DRAM bazată pe NVDIMM, BBU sau supercondensatoare pentru conservarea memoriei cache în caz de pană de curent.
• Clasa IPC 3: standard de acceptare pentru controlorii de arhivare a datelor la nivel de întreprindere.

Subsistem CPU și memorie Enterprise

• CPU: Xeon Scalable sau EPYC cu două socketuri; de obicei, SKU-uri de gamă medie care echilibrează numărul de nuclee și canalele de memorie.
• Memorie: 256 GB - 2 TB per controler; ECC DDR5; unele produse utilizează NVDIMM-N pentru memoria cache protejată.
• Sloturi PCIe Gen5: pentru NIC cu lățime de bandă mare, extinderea unității NVMe și HBA SAS.
• Număr de straturi per controler: 14-20 de straturi pe plăci de bază NAS enterprise cu două socketuri, construite pe baza noastră PCB multistrat linia.

Design pereche de controlere hot-swap

• Arhitectură prietenoasă cu serviciile: Un controler defect poate fi extras și înlocuit în timp ce controlerul partener continuă să furnizeze date.
• Conector hot-swap: Conector de conectare orb de precizie, care îmbină PCB-ul controlerului cu placa de bază.
• Impedanța de lansare a conectorului: lansări cu impedanță controlată pentru semnale de mare viteză care traversează interfața hot-swap.
• Secvențierea puterii: Circuitul integrat al controlerului hot-swap gestionează secvențierea pornirii și opririi pentru o inserare/extragere în siguranță.

Caracteristici PCB specifice NAS-ului pentru întreprinderi

• Integrare memorie cache cu baterie (BBU): Conectorul de cuplare al pachetului de baterii litiu-ion și circuitul regulatorului de încărcare.
• Suport NVDIMM-N: susținut de supercondensator și SLC NAND pentru memorie cache protejată; rutare specifică a semnalului pentru protecția împotriva pierderilor de putere.
• Management în afara benzii: Ethernet dedicat pentru procesorul de service; izolat de rețeaua de date.
• Interconectarea clusterului: pentru arhitecturi de filere scalabile (NetApp Cluster Mode etc.), porturi de rețea de cluster cu lățime de bandă mare.

Dispozitiv NAS de stocare la rece hiperscaler

O aplicație PCB în creștere o reprezintă dispozitivele NAS personalizate construite de parteneri ODM hiperscalatori pentru niveluri interne de stocare la rece - NAS definite prin software care rulează pe hardware standard cu densitate foarte mare de unități (60-90 de compartimente per șasiu), amprentă redusă a CPU și interfețe de rețea de 100 GbE. Aceste modele au de obicei PCB-uri de complexitate moderată (12-16 straturi pe placa de bază, 8-12 straturi pe backplane), dar sunt livrate la volum hiperscalator cu o presiune agresivă de reducere a costurilor. Calificarea AVL pentru aceste programe urmează fluxuri specifice hiperscalatorului, mai degrabă decât fluxuri OEM pentru întreprinderi.

5. Fabricarea backplanului unității — SATA, M.2 NVMe, U.2, EDSFF

Dispozitivele NAS acoperă întreaga gamă de interfețe pentru unități, de la SATA optimizat din punct de vedere al costurilor la NVMe optimizat din punct de vedere al performanței. Fabricarea PCB-urilor backplane variază semnificativ în funcție de interfața unității și de numărul de compartimente.

Fabricație backplane SATA (NAS pentru consumatori/IMM-uri)

• Interfață de unitate: SATA III (6 Gb/s) per compartiment.
• rutare: Standardul FR4 este acceptabil; impedanță controlată ±10% pe perechile diferențiale.
• Număr de straturi: 4-6 straturi, în funcție de numărul de compartimente și de rutarea alimentării.
• Conector hot-swap: conector SATA standard hot-swap (SAS/SATA universal în multe modele).
• Putere: Șine de 5V și 12V; capacitatea de curent dimensionată pentru ocuparea completă a compartimentului la pornire.
• Control LED: LED-uri de activitate și defecțiune per compartiment; control GPIO multiplexat sau dedicat.

Backplane SAS pentru NAS pentru IMM-uri și întreprinderi

• SAS-12 (12 Gb/s): dominant pe NAS-urile pentru întreprinderi care utilizează HDD-uri SAS și SSD-uri SAS.
• SAS cu două porturi: pentru acces redundant la controler; backplane-ul direcționează benzi SAS duble per bay.
• Număr de straturi: 8-12 straturi, în funcție de numărul de compartimente și complexitatea rutării.
• Integrare expander SAS: pentru plăci de bază cu mai multe compartimente decât benzi SAS pentru controler direct; cip de expansiune pe agregatele plăcii de bază.

Fabricație backplane U.2/U.3 NVMe

• PCIe Gen4 NVMe: 16 GT/s pe bandă; acționări standard cu 4 benzi.
• PCIe Gen5 NVMe: 32 GT/s pe bandă; va apărea pe NAS-urile enterprise în 2024-2025.
• Număr de straturi: 10-16 straturi, în funcție de numărul de compartimente și cerințele de rutare Gen5.
• Material: I-Tera MT40 pentru Gen5; FR408HR pentru Gen4; 370HR pentru canale scurte.
• Găurire inversă: obligatoriu pe fișele de semnal Gen5.

Backplane pentru memorie cache M.2 NVMe (NAS pentru consumatori/prosumeri)

• Utilizare caz: 1-4 unități M.2 NVMe care acționează ca accelerator de cache pentru pool-ul de stocare SATA.
• Factorul de formă: placă fiică mică sau integrată în PCB-ul controlerului principal.
• Rutare PCIe: Gen3 sau Gen4 în funcție de procesorul platformei; impedanță ±10%.
• Termic: Unitățile M.2 NVMe generează căldură; placa de bază include adesea caracteristici de montare pentru disipatorul de căldură.

Backplane EDSFF E1.S / E3.S (NAS de înaltă densitate pentru întreprinderi)

• Factor de formă emergent: adoptat din ce în ce mai mult în NAS-urile hiperscalare și enterprise pentru o densitate mai mare a unităților.
• Opțiuni de grosime E1.S: 5.9 mm, 9.5 mm, 15 mm, 25 mm.
• Densitatea de rutare: mai mare decât U.2 datorită pasului de acționare mai apropiat.
• Număr de straturi: 12-18 straturi în funcție de densitate.

Fabricație backplane cu 24 și 36 de bay-uri

• Carcasă NAS pentru întreprinderi obișnuite: Configurațiile 4U cu 24 de bay-uri și 4U cu 36 de bay-uri domină sistemele NAS pentru întreprinderi.
• Dimensiunea plăcii de bază: aproximativ 280 × 340 mm pentru un backplane de 3.5″ cu 24 de bay-uri.
• Distributia puterii: Șine de 12V și 5V dimensionate pentru întreaga populație; avioane de alimentare grele din cupru.
• Plasarea expansorului: Cipuri de expansiune SAS plasate pentru rutare echilibrată între compartimente.

6. Integrare interfață de rețea — 2.5GbE, 10GbE, 25GbE, 100GbE

Performanța NAS este din ce în ce mai mult limitată de lățimea de bandă a rețelei. Designul PCB pentru integrarea interfeței de rețea se întinde de la cip-on-board de 1 GbE până la plăci gazdă OSFP de 100 GbE pe servere de stocare enterprise.

Integrare cip-on-board de 1GbE și 2.5GbE

• PHY-uri comune: Intel I210/I225/I226 (2.5GbE), Realtek RTL8125/RTL8126, Marvell AQR/AQC.
• dispunerea: integrat direct pe plăcile de bază NAS pentru consumatori și IMM-uri.
• Magnetism: module magnetice discrete sau conectori RJ45 cu magnetism integrat.
• Impactul numărului de straturi: rutare standard diferențială pe 2 straturi, minimă; perechi de fire.

Integrare 10GbE

• 10 GBASE-T: comun pe NAS-urile pentru IMM-uri și prosumeri; PHY-uri de la Marvell (AQrate), Broadcom, Intel; amprentă energetică și termică semnificativă.
• 10GBASE-SR/LR: Interfață SFP+ cage; comună pe NAS-urile enterprise pentru conectivitate prin fibră optică.
• Considerații privind aspectul: 10GBASE-T PHY generează căldură semnificativă; sunt necesare fire termice și un distribuitor de căldură.
• Material: 370HR acceptabil pentru distanțe tipice de rutare de 10 GbE.

Integrare 25GbE

• Factor de formă SFP28: Conectivitate 25GBASE-SR sau 25GBASE-CR (DAC).
• Circuite integrate fizice (PHY): integrat în cipuri NIC (Mellanox/NVIDIA ConnectX-4 Lx, Intel E810, Broadcom).
• Semnalizare: NRZ de 25.78 Gbps; FR408HR sau I-Tera MT40, în funcție de lungimea traseului.
• Utilizare caz: NAS pentru întreprinderi unde 10 GbE nu mai sunt suficiente.

Integrare 100GbE pe NAS-ul enterprise

• Factor de formă QSFP28: Interfață electrică 4×25G către modul.
• Purtători de cartele de rețea: de obicei prin intermediul unei plăci PCIe (Mellanox/NVIDIA ConnectX-5/6, Intel E810).
• Placă de rețea OCP 3.0: din ce în ce mai mult factorul de formă pentru designurile NAS hiperscalare.
• Material PCB: I-Tera MT40 sau Tachyon 100G în funcție de lungimea canalului.

Fabricarea purtătorilor de rețea multi-port

• Plachete de rețea cu două porturi 10/25 GbE: suporturi PCIe Gen4 standard.
• Plachete de rețea de 100 GbE cu două porturi: Plăci PCIe Gen4 ×16.
• Plachete de rețea cu patru porturi de 25 GbE: comun pe NAS-urile enterprise pentru client și rețea de stocare combinate.
• I/O pe rama frontală: Unele NAS aduc porturi de rețea pe panoul frontal al carcasei; sunt necesare ansambluri de cabluri și plăci de ramă.

7. Producție de volum, reducerea costurilor și disciplina lanțului de aprovizionare pentru producătorii de echipamente originale NAS

Producătorii de echipamente originale de dispozitive NAS operează cu ritmuri de achiziții diferite față de producătorii de servere sau stocare pentru întreprinderi. Produsele de consum, în special, sunt supuse cererii sezoniere, ciclurilor de inventar ale canalelor de vânzare cu amănuntul și așteptărilor agresive de reducere a costurilor de la an la an.

Programarea producției NAS pentru consumatori

• Modele sezoniere: Cumpărări intense în sectorul retail din T4; vizibilitate a cererii peste 3-6 luni.
• Variabilitatea prognozei: cererea consumatorilor este mai greu de prevăzut decât cea a întreprinderilor; flexibilitatea furnizorilor este valoroasă.
• Economia mărimii lotului: Loturile mai mari duc la costuri unitare mai mici; producătorii de echipamente originale (OEM) echilibrează costul de stocare a stocurilor cu costul unitar.
• Așteptări anuale de reducere a costurilor: O reducere a costurilor de 3-7% față de anul precedent este tipică; se așteaptă implicarea furnizorilor în inițiativele de cost.

Modele de producție NAS pentru IMM-uri

• Cerere mai constantă: mai puțin sezonier decât cel de consum; modelele de distribuție prin canale determină programarea producției.
• Volume medii: 10,000-50,000 de unități pe an per model pentru produse de top pentru IMM-uri.
• Valoarea stocului tampon: Producătorii de echipamente originale de NAS pentru IMM-uri beneficiază de programe de stoc tampon la fabrica de PCB pentru a gestiona variabilitatea cererii fără angajarea totală a stocurilor.

Modele de producție NAS pentru întreprinderi

• Cerere bazată pe proiect: Ofertele NAS pentru întreprinderi mari determină campanii specifice de construire.
• Orizont lung de prognoză: Vizibilitate tipică de 12-18 luni; permite rezervarea capacității bazată pe prognoză.
• Investiții de calitate superioară: calificare de mediu, testare accelerată a duratei de viață, acceptare formală din partea clientului, toate justificate de valoarea unitară.

Oportunități de reducere a costurilor în fabricarea PCB-urilor NAS

• Reducerea numărului de straturi: Consolidarea rutării printr-o planificare mai bună a stivuirii poate elimina o pereche de straturi; costul PCB-ului scade cu 15-20%.
• Inlocuire material: Trecerea de la 370HR la IS410, unde cerințele termice permit, economisește 5-10%.
• Optimizarea finisajului suprafeței: OSP peste ENIG economisește 10-15% acolo unde este compatibil cu procesul de asamblare.
• Îmbunătățirea utilizării panoului: Modificările de design care permit o mai bună imbricare a matricelor îmbunătățesc randamentul panourilor.
• Consolidarea sculelor: Partajarea instrumentelor între membrii familiei de produse reduce amortizarea NRE per unitate.

Susținere NAS de lungă durată

Produsele NAS rămân adesea în producție 3-5 ani și rămân în funcțiune mult mai mult timp. Producția de piese de schimb continuă de obicei 5-7 ani după sfârșitul producției. Susținem acest lucru cu căi documentate de substituibilitate a materialelor, înregistrări arhivate ale sculelor și proceselor și păstrarea tuturor datelor de proiectare și calitate timp de peste 7 ani. Pentru programele NAS pentru întreprinderi cu angajamente formale privind durata de viață, sunt disponibile programe dedicate de inventariere a pieselor de schimb.

8. Utilizarea Highleap în programul dispozitivului NAS

Pentru producătorii de echipamente originale (OEM) de dispozitive NAS și partenerii ODM care evaluează partenerii din fabricile de PCB-uri, modelul nostru de implicare variază semnificativ în funcție de nivelul de produs NAS:

Implicarea consumatorului/prosumatorului NAS

• Propunere bazată pe costuri: utilizare agresivă a panourilor, stivuire optimizată, finisaj al suprafeței adecvat din punct de vedere al costurilor.
• Redresarea prototipului: 5-7 zile lucrătoare pentru plăci de bază pentru controlere NAS de consum cu 4-6 straturi.
• Producție de volum: livrări lunare programate cu prognoze ajustabile.
• Colaborare pentru reducerea costurilor: ateliere anuale de reducere a costurilor pentru a identifica îmbunătățiri ale eficienței fabricației.

Implicarea NAS pentru IMM-uri

• Raportul calitate-cost: Linia de bază a materialului 370HR; ​​standard de acceptare IPC clasa 2.
• Redresarea prototipului: 7-10 zile lucrătoare pentru plăci de bază NAS SMB cu 8-12 straturi.
• Suport pentru stoc tampon: programe tampon de stocuri finite valoroase pentru producătorii de echipamente originale (OEM) IMM-uri cu cerere variabilă.
• Familie cu mai multe plăci: Placă de bază + placă de bază + carcasă de rețea de rețea coordonate sub control unificat al modificărilor.

Implicare NAS pentru întreprinderi

• Flux complet de calificare AVL: audit la fața locului, construire eșantion, calificare de mediu, acceptare de către client.
• Acceptare IPC Clasa 3: standard pentru plăcile de controler pentru filere enterprise.
• Documentație completă privind calitatea: Cod de Conducție, certificare moară, test electric, impedanță, microsecțiune, zonă de interes (AOI) per livrare.
• Susținere pe termen lung: Angajament de producție a pieselor de schimb pe 7-10 ani, cu management documentat al finalului de viață al produsului (EOL).
• Rezervare capacitate: alocarea capacității ferme în raport cu prognoza continuă pentru creșterile producției.

Highleap este certificată ISO 9001 și IATF 16949. Fabricăm PCB-uri NAS de la 2 straturi (backplane-uri simple) până la 20 de straturi (plăci de bază cu controler dual pentru servere enterprise), cu capacitate HDI pentru controllere NAS compacte pentru utilizatorii mici. impedanță controlată pentru interfețe NVMe și de rețea de mare viteză și întreaga gamă de Finisarea suprafeței PCB opțiuni (ENIG, argint de imersie, OSP, HASL fără plumb) adaptate cerințelor de cost și fiabilitate ale produsului.

Trimiteți fișierele Gerber, datele de foraj, specificațiile de stivuire, cantitățile țintă și cronologia programului prin intermediul serviciului nostru portal de oferte online pentru un răspuns în 24 de ore care include feedback DFM, recomandări de materiale și prețuri. Pentru programe NAS complexe — aprovizionare cu mai multe plăci de bază pentru familii, NAS cu stocare la rece ODM hiperscaler, construcții cu controler dual pentru arhivare enterprise — echipa noastră de dispozitive NAS poate interacționa direct. Pentru lucrări personalizate cu plăci NAS în afara factorilor de formă standard ai dispozitivelor, consultați... fabricație PCB personalizată capacitate care acoperă plăci de bază personalizate în programe NAS pentru consumatori, IMM-uri și întreprinderi.