Tillverkare av kretskort för företagslagringsserver

Highleap Electronics är en tillverkare av kretskort för lagringsserver för OEM-företag inom företagslagring, ODM-företag inom hyperscaling, molnlagringsleverantörer och byggare av edge-lagringssystem. Vår portfölj omfattar moderkort för lagringsserver (enkelstyrenhet, aktiv/aktiv dubbelstyrenhet, skalbara lagringsklusternoder) NVMe-bakplan för PCIe Gen4- och Gen5-diskar som kan bytas under drift (U.2, U.3, E1.S, E3.S), SAS-bakplan och SAS-expanderare för hybrid- och bulklagringschassin, HBA-bärarkort och NVMe-switchbärare, RAID-kontrollerbärarkort, NVMe-oF-värd- och måladapterkortoch den kompletta uppsättningen hanterings- och infrastrukturkort inuti moderna lagringschassin. Kort byggda för att IPC-A-600 klass 2-standard med Klass 3-acceptans tillgänglig, certifierad till IATF 16949, kvalificerad för Tier-1-lagring OEM AVL, med dokumenterad ändringskontroll och schemalagda leveransprogram som stöder fleråriga lagringsplattformar.

Innehållsförteckning

1. Vad OEM-tillverkare av lagringsservrar behöver från en kretskortstillverkare
2. Byggnader av moderkort för lagringsserver — Enkel, dubbelkontroller, skalbar nod
3. Tillverkning av NVMe-bakplan — Gen4, Gen5, U.2/U.3/EDSFF
4. SAS-bakplan, expanderare och hybriddrivna chassinbyggnationer
5. Tillverkning av HBA-, RAID- och NVMe-switchbärkort
6. NVMe-oF Host & Target-adapterkortbyggen
7. Engagera Highleap som er tillverkare av kretskort för lagringsservern

1. Vad lagringsservertillverkare behöver från en kretskortstillverkare

Lagringsserverprogram körs på andra sätt än beräkningsservrar. Volymerna är vanligtvis högre per plattform (en enda lagringsproduktlinje kan leverera 50 000+ enheter årligen över hyperskalnings- och företagskanaler); produktlivscyklerna är längre (5–7 år på marknaden är vanligt); reservdels- och fältutbytbara enheters support sträcker sig 7–10 år efter produktionsslut. Kretskortstillverkaren som stöder ett lagringsprogram förbinder sig till dessa tidslinjer. Vi levererar hela lagringsserverportföljen under samma kvalitetsflöde som driver vår bredare tillverkning av server-PCB program.

Krav för ingenjörsteamet

• Partnerskap för NVMe-bakplansdesign: integrering av hot-swap-kontakter, kontrollerad impedansrouting från enhetsfack till styrenhet, bakborrade vias för Gen5 NVMe stub-kontroll.
• Tät drivintegration DFM: 24, 36, 60, till och med 90 enhetsfack per 4U-chassi — bakplanets kretskortsyta är liten i förhållande till den kontakt- och routingstäthet som krävs.
• Granskning av SAS-expanderns layout: Expansionsenheter med många portar (24 till 36 portar per chip) kräver noggrann routing för att bibehålla SAS-signalintegriteten vid 12/22.5 Gbps.
• Tung koppar för strömfördelning av lagringschassi: 60+ hårddiskar drar 600W+ i tomgång, mycket mer under långvarig arbetsbelastning; bakplanets kraftplan behöver 2-3 oz koppar på dedikerade lager inuti flerskikts -kretskort stapling.
• Dokumentation av väsentlig utbytbarhet: Långa produktlivscykler innebär att väsentliga sluthändelser kommer att inträffa; dokumenterade ersättningsvägar är avgörande.

Krav för upphandlingsteamet

• Flerårigt leveransåtagande: Lagringsplattformar levereras inom 3–5 år; reservdelar levereras i ytterligare 5–7 år.
• Prognosdriven kapacitet: Efterfrågan på hyperskalerande lagring kan öka med 5–10 gånger per kvartal på en ny plattform; kapacitetsallokering mot rullande prognos är avgörande.
• AVL-kvalificering på flera nivåer: Tier-1-lagrings-OEM:er, hyperskalerande ODM-partners och slutkundsintegratörer kan alla ha separata AVL:er.
• Kostnadstransparens på kretskortsnivå: Material, kopparvikt, lagerantal och panelering påverkar alla enhetskostnaden; transparent analys på stycklistanivå stöder kostnadssänkande initiativ.
• Anskaffning av hot-swap-kontakt: Vissa program anskaffar SAS- eller NVMe-kontakter som konsignationsmaterial; leverantören hanterar montering utan att ta över materialägandet.
• Dokumentation om EMC-efterlevnad: Lagringsprodukter genomgår FCC-, CE- och andra regulatoriska tester; PCB-design och tillverkningskonsekvens gör att de klarar tester vid första inlämningen.

Anpassning av efterlevnads- och kvalitetssystem

• IATF 16949-certifiering: baslinje för leverantörer av kretskort av industriell kvalitet.
• ISO 9001: grunden för ett universellt kvalitetssystem.
• UL-igenkänning: för förvaringsprodukter som kräver säkerhetscertifiering.
• Stöd för ECCN-klassificering: för exportkontrollerade lagringsprodukter som betjänar statliga, försvarsangränsande eller kritiska infrastrukturmarknader.
• Rapportering av konfliktmineraler: Överensstämmelse med avsnitt 1502 gällande dokumenterad rapportering av underleverantörer.

2. Byggnader för moderkort för lagringsserver — Enkel, dubbelkontroller, skalbar nod

Moderkort för lagringsservrar spänner över ett bredare spektrum av arkitekturer än moderkort för beräkningsservrar. De dominerande mönstren vi bygger:

Moderkort med en enda kontroller (enkelt lagringssystem och SMB-lagring)

• Arkitektur: enda CPU-sockel (eller enda SoC) med direkt anslutning till drivenhetens bakplan och värdnätverksgränssnitt.
• CPU-alternativ: Intel Atom för instegsmodeller; Intel Xeon-D, AMD Ryzen Embedded för högpresterande instegsprodukter.
• Antal lager: Typiskt 8–12 lager.
• I / O: 2–4 GbE-portar, USB 3.x för hanteringskonsol, PCIe-kortplats för HBA-expansion.
• Volym: lagring för stora volymer av små och medelstora företag och prosumer; kostnadskänslig kretskortsdesign.
• Material: 370HR eller IS410 beroende på kostnadsmål; FR408HR om PCIe med högre hastighet krävs.

Moderkort med dubbla styrenheter, aktiva/aktiva moderkort (företagslagringsmatriser)

• Arkitektur: två lagringskontroller i samma chassi med delad bakplansåtkomst; redundansväxling och lastbalansering inom arrayen.
• Antal lager per kontroller: vanligtvis 12–18 lager.
• Länk mellan kontrollanter: höghastighetslänk mellan styrenheter (PCIe Gen4/Gen5, NTB eller anpassad) för cache-koherens och synkronisering av redundansväxlingstillstånd.
• Delat bakplansgränssnitt: båda styrenheterna når alla hårddiskar via redundanta SAS- eller NVMe-vägar.
• Stöd för batteridriven cache: fysisk och elektrisk anpassning för BBU- eller superkondensatorcache-säkerhetskopiering.
• Pålitlighet: IPC klass 3-godkännande typiskt; hög tillförlitlig inköp av kondensatorer, kontakter och andra komponenter.

Moderkort för skalbara lagringsnoder (distribuerad lagring)

• Arkitektur: Servermoderkort som är värd för en lagringsprogramstack (Ceph, MinIO, Lustre, GlusterFS, anpassad hyperscaler-stack) med anslutet lokalt NVMe och nätverksgränssnitt med hög bandbredd.
• CPU-alternativ: Xeon-, EPYC- och ARM HPC-processorer med en eller två socklar.
• Antal lager: 12-20 lager.
• Nätverksgränssnitt: 100G eller 200G NIC för lagringstrafik; vissa hyperskalningsdesigner inkluderar 400G.
• NVMe-enheter: inbyggda M.2 plus U.2- eller EDSFF-hårddiskar på framsidan.
• Vanlig driftsättning: Hyperskalerande bulkobjektlagring, programvarudefinierad lagring för företag, offentliga moln-bloblagrings-backends.

JBOF (bara en massa flash) och täta NVMe-servrar

• Arkitektur: NVMe-höljen med hög densitet och minimal lokal beräkning; NVMe-oF-mål för externt anslutna styrenheter.
• Antal enheter: 24, 36, 60 eller till och med 90+ NVMe-enheter per chassi.
• Moderkorts roll: NVMe-switch och hantering; styrenheten har tagits ur JBOF.
• Nätverk: 100/200/400G Ethernet- eller InfiniBand NVMe-oF-gränssnitt.
• PCB-komplexitet: Bakplanet är det mest komplexa kretskortet i systemet; moderkortet är relativt enkelt.

JBOD (bara en massa diskar) moderkortstillverkning

• SAS-expanderns moderkort: vanligtvis 6–10 lager med SAS-expansionschip (Broadcom SAS3xxx-serien) och SAS-kontakter till extern(a) värd(ar).
• Stöd för enhetsfack: 24, 60 eller 90 3.5-tums eller 2.5-tums enhetsfack i 4U- eller 5U-chassi.
• Ström- och kylhantering: distribuerad kylning och strömövervakning över chassit.

3. Tillverkning av NVMe-bakplan — Gen4, Gen5, U.2/U.3/EDSFF

Design och tillverkning av NVMe-bakplans-PCB är ett av de mest krävande områdena inom lagringsserverhårdvara. Hårddiskdensitet, hot-swap-tillförlitlighet och höghastighetssignalering sammanfaller på bakplanet.

Tillverkning av PCIe Gen5 NVMe-bakplan

• Signaleringshastighet: 32 GT/s per fil; 4-filiga uppfarter är standard, 8-filiga på företagsuppfarter.
• Differentialimpedans: 85Ω ±5 % på kritiska spår.
• Spårlängd: Bakplansspår från hårddiskkontakt till värd/switch, vanligtvis 2–8 tum; snäv förlustbudget vid 16 GHz Nyquist.
• Material: I-Tera MT40 är acceptabel för kortare Gen5-kanaler; Tachyon 100G rekommenderas för bakplan med många portar eller långa spår.
• Bakborrning: obligatorisk på Gen5-signalvias; ryggborr till ≤8 mil reststub.
• Antal lager: 12–20 lager beroende på drivdensitet.

Tillverkning av PCIe Gen4 NVMe-bakplan

• Signaleringshastighet: 16 GT/s per fil.
• Differentialimpedans: 85Ω ±10 % av standarden.
• Material: FR408HR eller I-Tera MT40 beroende på spårlängd och densitet.
• Bakborrning: rekommenderas men mer avslappnad tolerans acceptabel än Gen5.
• Antal lager: Typiskt 10–16 lager.

U.2- och U.3-bakplanskonstruktion

• SFF-8639-kontakt: U.2/U.3-kontakten stöder SAS, SATA och NVMe i samma formfaktor.
• Enhetens formfaktor: 2.5 tum × 15 mm eller 7 mm tjocklek; standardstorlek för serverfack.
• Vanliga konfigurationer: 12-facks 2U-servrar, 24-facks 2U-servrar, 36-facks 4U-servrar.
• Integrering av hot-swap-kontakter: Precisionspositionering av kontaktdon med ±0.10 mm tolerans för tillförlitlighet vid blindkoppling.

E1.S och E3.S EDSFF-bakplankonstruktion

• E1.S (tidigare E1): Linjalformfaktor för frontmatade enheter; tjockleksalternativ 5.9 mm, 9.5 mm, 15 mm, 25 mm.
• E3.S: SSD-formfaktor mellan U.2 och linjal, bredare användning under 2024-2025.
• Densitetsfördel: EDSFF tillåter ett högre antal enheter per chassi än U.2.
• Att tänka på: Bakplan: drivkontaktens delning och monteringsskruvar, drivbakplanets layout; standardiserade SFF-specifikationer.
• Volymdrivrutiner: hyperskalningsdesigner (EDSFF drevs starkt av hyperskalningskrav) breddas nu till OEM-produkter för företag.

Kvalitetsflöde för tillverkning av bakplan

• Verifiering av kontaktens position: CMM-mätning på den första artikeln bekräftar SFF-specifikationskontaktens positionering.
• Impedansverifiering: TDR-kupong per panel för spår med kontrollerad impedans.
• Testning av hot-swap-insättning: parningscykeltestning på representativa prover.
• Verifiering av effektplanets strömkapacitet: mikrosektion som bekräftar kopparns tjocklek i effektplan.

4. SAS-bakplan, expanderare och hybriddrivna chassinbyggnationer

SAS är fortfarande det dominerande gränssnittet i bulklagrings- och hybridlagringschassin där NVMe-kostnad och strömförbrukning inte är motiverad. SAS-12 (12 Gb/s) och SAS-22.5 (22.5 Gb/s, SAS-4) är aktuella; SAS-3 (12 Gb/s) är allestädes närvarande i produktion.

Tillverkning av SAS-12-bakplan

• Signaleringshastighet: 12 Gb/s per port.
• Differentialimpedans: 100Ω ±10 % av målvärdet.
• Material: FR408HR eller 370HR för bakplan med kort spår; I-Tera MT40 för routing över längre avstånd.
• Drive support: SATA, SAS och SAS med dubbla portar stöds alla på samma bakplan.
• Antal lager: Typiskt 8–14 lager.

Tillverkning av SAS-22.5 (SAS-4) bakplan

• Signaleringshastighet: 22.5 Gb/s per port.
• Material: I-Tera MT40 eller FR408HR för längre kanaler; 370HR kan vara acceptabelt för korta kanaler.
• Bakborrning: rekommenderas på kritiska signalvias.
• Volym: framväxande under 2024–2025 för företagslagring; ökar till 2026–2027.

Tillverkning av SAS-expansionskort

• Expanderchips: Broadcom SAS35x40 (40 portar), SAS35x36 (36 portar) och liknande Microchip-produkter.
• Antal lager: 10–14 lager beroende på portantal och routingstäthet.
• Ansökan: Lagringschassi med 24, 36, 60 eller 90 fack med en expander per zon eller distribuerade designer med flera expanders.
• Pålitlighet: Fel på en expansionsenhet påverkar alla anslutna enheter; hög tillförlitlighet för kondensatorer och kontakter.

Tillverkning av hybridbakplan (SAS + NVMe)

• Arkitektur: Vissa enhetsfack stöder både SAS- och NVMe-enheter via SFF-8639 universalkontakt.
• Enhetsidentifiering: Bakplanet och styrenheten detekterar enhetstyp och dirigerar signaler på lämpligt sätt.
• Routingdensitet: båda protokollen som dirigeras till varje fack-hårddisklager räknas högre än designer med ett enda protokoll.
• Materialval: NVMe-routingkrav dominerar materialvalet för hybridbakplan.

Externa SAS/mini-SAS HD-kabelkort

• Externt JBOD-chassi: mini-SAS HD (SFF-8644) eller SAS-4 aktiv kablage för externa hårddiskkabinett.
• Tillverkning av kabelkort: små högfrekvenskort som monterar externa kontakter med kontrollerat impedansgränssnitt till den interna lagringskontrollern.

5. Tillverkning av HBA-, RAID- och NVMe-switchbärkort

Lagringsstyrenhetens logik – värdbusskort, RAID-styrenheter och NVMe-fabric-switchar – implementeras på dedikerade kort eller integreras i moderkort för lagringsservrar. Vi bygger både fristående lagringsbärare och integrerade moderkortsdesigner.

Tillverkning av SAS HBA-bärkort

• Vanliga chips: Broadcom MegaRAID, Adaptec SmartRAID, Microchip SmartIOC.
• Formfaktor: standard PCIe-kortplats med externa mini-SAS HD-kontakter.
• Antal lager: 8-12 lager.
• Material: FR408HR eller 370HR.
• Volym: högvolymskort som levereras via företagslagringsprodukter.

Tillverkning av NVMe HBA/NVMe-switchbärare

• Vanliga chips: Microchip PM8536 SmartIOC, Broadcom NVMe-switchstruktur, anpassade hyperscalerande NVMe-styrenheter.
• Funktion: aggregera flera NVMe-enheter bakom en enda PCIe-anslutning.
• PCIe Gen4/Gen5-routning: kontrollerad impedans, bakåtborrning på kritiska Gen5-vias.
• Antal lager: 10-14 lager.
• Material: I-Tera MT40 typisk.

Tillverkning av hårdvara för RAID-kontrollerbärare

• RAID-on-chip (RoC)-processorer: Broadcom MegaRAID 9xxx-serien, Adaptec SmartRAID 3xxx-serien.
• Cacheminne: dedikerad DDR4-cache på bäraren; cache-säkerhetskopiering via supercap eller BBU.
• Formfaktor: standard PCIe-kortplats; vissa produkter i OCP NIC-formfaktor.
• Antal lager: 10–14 lager med blandad signallayout.

Tillverkning av OCP NIC 3.0-lagringskort

• Standardiserad formfaktor: OCP NIC 3.0 mezzanine-bärare som är värd för lagringsstyrenheter, NVMe-oF-adaptrar eller fabric-initierare.
• Hot-swap-kapacitet: stöder hot-swap-omkonfigurering av lagringskort i servrar som arbetar under drift.
• Volym i hyperskaliga designer: den alltmer dominerande formfaktorn för hyperskalerande lagringskontroller.

6. NVMe-oF Host & Target-adapterkortbyggen

NVMe over Fabrics (NVMe-oF) frikopplar NVMe-lagring från värdservern, vilket möjliggör delad lagring med nästan lokal NVMe-prestanda. NVMe-oF-måladaptrar (i JBOF:er och lagringsarrayer) och NVMe-oF-värdadaptrar (i beräkningsservrar) är en växande produktlinje för kretskort.

Tillverkning av NVMe-oF-värdadapterkort

• Funktion: adapter på initiativtagarens sida som presenterar fjärransluten NVMe-oF-lagring som lokal NVMe för värden.
• Nätverksgränssnitt: 25/100/200/400G Ethernet eller InfiniBand.
• Vanliga chips: NVIDIA BlueField DPU:er (fungerar även som NVMe-oF-värd med avlastning), Pensando DPU, Marvell Octeon, anpassade ASIC:er.
• Antal lager: 14-18 lager.
• Material: Tachyon 100G eller I-Tera MT40 beroende på signalhastighet och kanallängd.

Tillverkning av NVMe-oF-måladapterkort

• Funktion: målsidesadapter som exponerar lokala NVMe-enheter som NVMe-oF-slutpunkter för nätverket.
• Arkitektur: vanligtvis integrerad i JBOF-moderkort eller lagringsarray-kontroller.
• Prestandaoptimering: ASIC- eller FPGA-accelererat mål avlastar CPU:n.

Överväganden gällande RDMA över konvergerat Ethernet (RoCE)

• RoCE v2-dominans: RoCE v2 är den ledande NVMe-oF-transporten i hyperskalningsdistributioner; vissa företagsdistributioner använder FC-NVMe eller NVMe/TCP.
• NIC-krav: RDMA-kompatibla nätverkskort på 100G eller högre är värdkravet.
• Förlustfri Ethernet-struktur: RoCE v2 kräver noggrann nätverksstrukturkonfiguration; OEM-lagringsprodukter inkluderar ofta vägledning för strukturkonfiguration med sina NVMe-oF-produkter.

FC-NVMe-kort (Fibre Channel NVMe-oF)

• Användningsfall: befintliga Fibre Channel SAN-miljöer som migrerar till NVMe-oF över FC.
• HBA-kort: 32G FC- och 64G FC-HBA:er som stöder både äldre SCSI/FCP- och moderna NVMe-oF-protokoll.
• Produktionsmönster: minskande enhetsvolymer jämfört med RoCE-baserad NVMe-oF, men stabil företagsefterfrågan.

7. Att engagera Highleap som er tillverkare av kretskort för lagringsservern

För OEM-tillverkare av lagringsservrar, ODM-tillverkare av hyperskalare och leverantörer av lagringskontroller som utvärderar partners för tillverkning av kretskort varierar vår engagemangsmodell beroende på programmets omfattning:

Program för moderkort för lagringsserver

• Prototypbyggen: Prototyp på 25–100 delar med leveranstid på 7–10 arbetsdagar för moderkort med 12–18 lager.
• Kvalifikationsprover: 200–1000 stycken med fullständig dokumentation i PPAP-stil.
• Pilotproduktion: första volymkörningar i linje med kundens lanseringsberedskap.
• Volymproduktion: schemalagda leveranser mot rullande prognos; kapacitet reserverad mot commit.

Bakplansprogram

• Mekanisk verifiering av första artikeln: CMM-mätning som bekräftar kontaktens positionering enligt SFF-specifikation.
• Verifiering av elektrisk första artikel: TDR-impedansverifiering per kontrollerad impedansspår.
• Urval av tillförlitlighet vid hot-swap: testning av parningscykler på representativa drivpositioner.
• Volymschemaläggning: Bakplansbehovet har ofta ett fast förhållande till antalet enhetsfat; prognosbaserad planering är enkel.

HBA-, RAID- och switch-operatörsprogram

• Stram DFM-koordinering: ASIC-leverantörens referensdesign är vanligtvis utgångspunkten; vi anpassar oss till kundspecifik layout.
• Standard PCIe-formfaktorer: minskar verktygs- och tillverkningsrisken.
• Volymskalning: Carrier-kort levereras ofta i större volymer än moderkort; kapacitetsallokering prioriteras.

Highleap är certifierade enligt ISO 9001 och IATF 16949. Vi tillverkar kretskort för lagringsservrar från 4 lager till 24 lager, med HDI-kapacitet för den täta fanout som krävs runt stora NVMe-switch-ASIC:er, kontrollerad impedans till ±5 % på Gen5 kritiska spår, tung koppar till 3-4 oz för effekttäta bakplan och fullständiga kretskort. PCB ytfinish täckning (ENIG, immersionssilver, OSP, blyfri HASL). Standard snabb leveranstid för prototyper av lagringsservrar är 5–8 arbetsdagar för bakplan och 7–10 arbetsdagar för moderkort för lagringsservrar.

Skicka in Gerber-filer, borrdata, staplingsspecifikation, målkvantiteter och programtidslinje via vår online-offertportal för 24-timmarsrespons. För komplexa program – leverans av flera kortfamiljer för nya lagringsplattformar, hyperskalningsspecifika AVL-flöden, långlivade livscykelprogram – kan vårt lagringsteam diskutera omfattning och kapacitet direkt. För kostnadsoptimerade lagringsbakplansbyggen där Gen4/Gen3-signalering är tillräcklig, se vår FR4 PCB tillverkning förmåga.