Виробник друкованих плат корпоративних серверів зберігання даних

Highleap Electronics – виробник друкованих плат серверів зберігання даних для виробників OEM-систем для корпоративних систем зберігання даних, постачальників гіпермасштабованих систем, постачальників хмарних сховищ даних та розробників систем периферійного зберігання даних. Наше портфоліо охоплює... материнські плати серверів зберігання даних (одноконтролерні, двоконтролерні активний/активний, масштабовані вузли кластера сховища), Об'єднувальні плати NVMe для накопичувачів PCIe Gen4 та Gen5 з можливістю гарячої заміни (U.2, U.3, E1.S, E3.S), Об'єднувальні плати SAS та розширювачі SAS для гібридних шасі та шасі для зберігання великогабаритних вантажів, Плати-носії HBA та носії комутаторів NVMe, Плати-носії RAID-контролера, Плати адаптерів хоста та цільової мережі NVMe-oF, а також повний набір плат керування та інфраструктури всередині сучасних шасі для зберігання даних. Плати, створені для Стандарт IPC-A-600 Клас 2 з Доступне зарахування до 3 класу, сертифікований за IATF 16949, кваліфікований для OEM-виробник сховищ першого рівня AVL, із задокументованим контролем змін та програмами запланованої доставки, що підтримують багаторічні платформи зберігання.

Зміст

1. Що потрібно виробникам OEM-серверів зберігання даних від виробника друкованих плат
2. Збірки материнських плат серверів зберігання даних — одно-, двоконтролерні, масштабовані вузли
3. Виробництво об'єднувальних плат NVMe — Gen4, Gen5, U.2/U.3/EDSFF
4. Збірки об'єднувальних плат SAS, розширювачів та корпусів гібридних накопичувачів
5. Виробництво плат-носіїв HBA, RAID та комутаторів NVMe
6. Збірки плат адаптерів NVMe-oF Host & Target
7. Залучення Highleap як виробника друкованих плат для вашого сервера зберігання даних

1. Що потрібно виробникам OEM-серверів зберігання даних від виробника друкованих плат

Програми серверів зберігання даних працюють на інших економічних принципах, ніж обчислювальні сервери. Обсяги, як правило, вищі для кожної платформи (одна лінійка продуктів для зберігання даних може постачати понад 50 000 одиниць щорічно через гіпермасштабовані та корпоративні канали); життєві цикли продуктів довшимі (5-7 років на ринку є поширеним явищем); підтримка запасних частин та замінюваних на місці блоків триває 7-10 років після завершення виробництва. Виробник друкованих плат, який підтримує програму зберігання даних, зобов'язується дотримуватися цих термінів. Ми постачаємо продукцію для всього портфоліо серверів зберігання даних за тим самим потоком якості, який забезпечує нашу ширшу лінію. виробництво друкованих плат серверів програм.

Вимоги до інженерної команди

• Партнерство з розробки об'єднувальної плати NVMe: інтеграція роз'єму гарячої заміни, маршрутизація з контрольованим імпедансом від відсіку для диска до контролера, просвердлені зворотні переходні отвори для керування тупиком Gen5 NVMe.
• Щільна інтеграція приводу DFM: 24, 36, 60, навіть 90 відсіків для дисків на шасі 4U — площа друкованої плати об'єднувальної панелі невелика порівняно з необхідною щільністю роз'ємів та маршрутизації.
• Огляд схеми розширювача SAS: Розширювачі з великою кількістю портів (від 24 до 36 портів на чіп) потребують ретельної маршрутизації для підтримки цілісності сигналу SAS на швидкості 12/22.5 Гбіт/с.
• Важка мідь для розподілу живлення шасі сховища: Більше 60 накопичувачів споживають понад 600 Вт у режимі очікування, значно більше при постійному навантаженні; для об'єднувальних плат живлення потрібно 2-3 унції міді на виділених шарах всередині. багатошарова друкована плата стекап.
• Документація щодо заміни матеріалів: Довгі життєві цикли продуктів означають, що траплятимуться випадки закінчення терміну служби матеріалів; задокументовані шляхи заміщення є важливими.

Вимоги до команди закупівель

• Багаторічне зобов'язання щодо постачання: Термін постачання платформ для зберігання становить 3-5 років; запасні частини — ще 5-7 років.
• Прогнозована потужність: Попит на гіпермасштабовані сховища може зрости у 5-10 разів за квартал на новій платформі; розподіл потужностей відповідно до ковзного прогнозу є критично важливим.
• Кваліфікація AVL на кількох рівнях: Виробники оригінального обладнання для зберігання даних першого рівня, партнери ODM з гіпермасштабування та інтегратори кінцевих клієнтів можуть мати окремі ліцензії AVL.
• Прозорість витрат на рівні друкованих плат: матеріал, вага міді, кількість шарів та панелізація – все це впливає на собівартість одиниці виробу; прозорий аналіз на рівні специфікації продукції (BOM) підтримує ініціативи щодо зниження витрат.
• Придбання роз'єму для гарячої заміни: деякі програми закуповують роз'єми SAS або NVMe як консигнаційний матеріал; постачальник займається складанням, не беручи на себе право власності на матеріал.
• Документація щодо відповідності вимогам електромагнітної сумісності (ЕМС): продукти для зберігання даних проходять FCC, CE та інші нормативні випробування; узгодженість конструкції та виготовлення друкованих плат забезпечує успішне проходження випробувань при першому поданні.

Відповідність вимогам та узгодження систем якості

• Сертифікація IATF 16949: базовий рівень для постачальників друкованих плат промислового класу.
• ISO 9001: фундамент універсальної системи якості.
• Визнання UL: для продуктів зберігання, що потребують сертифікації безпеки.
• Підтримка класифікації ECCN: для експортно-контрольованих продуктів зберігання, що обслуговують урядові, оборонні або критично важливі ринки інфраструктури.
• Звітність про конфліктні корисні копалини: Дотримання Розділу 1502 вимог щодо документованої звітності постачальників нижчого рівня.

2. Збірки материнських плат серверів зберігання даних — одно-, двоконтролерні, масштабовані вузли

Материнські плати серверів зберігання даних охоплюють ширший спектр архітектур, ніж материнські плати обчислювальних серверів. Домінуючі шаблони, які ми створюємо:

Одноконтролерні материнські плати (вхідні та SMB-накопичувачі)

• Архітектура: один роз'єм процесора (або один SoC) з прямим підключенням до об'єднувальної плати накопичувача та мережевих інтерфейсів хоста.
• Опції ЦП: Intel Atom для початкового рівня; Intel Xeon-D, AMD Ryzen Embedded для високопродуктивних продуктів початкового рівня.
• Кількість шарів: Типово 8-12 шарів.
• Введення / виведення: 2-4 порти GbE, USB 3.x для консолі керування, слот PCIe для розширення HBA.
• Об'єм: великогабаритне сховище для малого та середнього бізнесу (SMB) та напівпрофесійних користувачів (prosumer); економічно вигідне проектування друкованих плат.
• Матеріал: 370HR або IS410 залежно від цільової вартості; FR408HR, якщо потрібен PCIe з вищою швидкістю.

Двоконтролерні активні/активні материнські плати (корпоративні масиви зберігання даних)

• Архітектура: два контролери сховища в одному шасі зі спільним доступом до об'єднувальної плати; резервне перемикання та балансування навантаження в межах масиву.
• Кількість шарів на контролер: зазвичай 12-18 шари.
• Міжконтролерне з'єднання: високошвидкісне з'єднання між контролерами (PCIe Gen4/Gen5, NTB або користувацькі) для узгодженості кешу та синхронізації стану відновлення після збою.
• Спільний інтерфейс об'єднувальної плати: обидва контролери отримують доступ до всіх дисків через резервні шляхи SAS або NVMe.
• Підтримка кешу з резервним живленням від батареї: фізичне та електричне забезпечення для резервного копіювання кешу BBU або суперконденсаторів.
• Надійність: Типове прийняття IPC Class 3; високонадійне постачання конденсаторів, роз'ємів та інших компонентів.

Материнські плати вузлів масштабованого зберігання даних (розподіленого сховища)

• Архітектура: материнська плата сервера, на якій розміщено стек програмного забезпечення для зберігання даних (Ceph, MinIO, Lustre, GlusterFS, користувацький стек гіперскейлерів) з підключеним локальним NVMe та мережевим інтерфейсом з високою пропускною здатністю.
• Опції ЦП: одно- або двосокетні процесори Xeon, EPYC, ARM HPC.
• Кількість шарів: 12-20 шарів.
• Мережевий інтерфейс: 100G або 200G мережевий адаптер для трафіку зберігання; деякі конструкції гіпермасштабування включають 400G.
• NVMe-диски: вбудовані роз'єми M.2 та накопичувачі U.2 або EDSFF у передньому відсіку.
• Звичайне розгортання: гіпермасштабне масове об'єктне сховище, корпоративне програмно-визначене сховище, серверні частини для сховища BLOB-об'єктів у публічній хмарі.

JBOF (просто купа флеш-пам'яті) та щільні NVMe-сервери

• Архітектура: Корпуси NVMe високої щільності з мінімальними локальними обчисленнями; ціль NVMe-oF для підключених зовнішніх контролерів.
• Кількість дисків: 24, 36, 60 або навіть 90+ дисків NVMe на шасі.
• Роль материнської плати: Комутатор NVMe та керування; контролер витягнутий з JBOF.
• мережа: Інтерфейс Ethernet 100/200/400G або InfiniBand NVMe-oF.
• Складність друкованої плати: Об'єднувальна плата є найскладнішою друкованою платою в системі; материнська плата відносно проста.

Виготовлення материнських плат JBOD (просто купа дисків)

• Материнська плата розширювача SAS: зазвичай 6-10 шарів з розширювачем SAS (серія Broadcom SAS3xxx) та роз'ємами SAS для підключення до зовнішнього хоста(ів).
• Підтримка відсіків для дисків: 24, 60 або 90 відсіків для накопичувачів 3.5-дюймового або 2.5-дюймового формату в шасі 4U або 5U.
• Управління живленням та охолодженням: розподілене охолодження та моніторинг живлення по всьому шасі.

3. Виробництво об'єднувальних плат NVMe — Gen4, Gen5, U.2/U.3/EDSFF

Проектування та виготовлення друкованих плат об'єднувальної плати NVMe є однією з найвимогливіших областей в апаратному забезпеченні серверів зберігання даних. Щільність накопичувачів, надійність гарячої заміни та високошвидкісна передача сигналів – все це поєднується на об'єднувальній платі.

Виготовлення об'єднувальної плати PCIe Gen5 NVMe

• Швидкість передачі сигналів: 32 GT/с на смугу; 4-смугові диски є стандартними, 8-смугові на дисках для підприємств.
• Диференціальний імпеданс: 85 Ом ±5% на критичних доріжках.
• Довжина траси: Доріжки об'єднувальної плати від роз'єму накопичувача до хоста/комутатора зазвичай 2-8 дюймів; обмежений бюджет втрат при частоті Найквіста 16 ГГц.
• Матеріал: I-Tera MT40 прийнятний для коротших каналів Gen5; Tachyon 100G рекомендується для об'єднувальних плат з великою кількістю портів або довгими трасами.
• Зворотне свердління: обов'язковий для сигнальних переходів Gen5; зворотний дриль до ≤8 міл залишкового обрубка.
• Кількість шарів: 12-20 шарів залежно від щільності накопичувача.

Виготовлення об'єднувальної плати PCIe Gen4 NVMe

• Швидкість передачі сигналів: 16 GT/с на смугу.
• Диференціальний імпеданс: 85 Ом ±10% стандартно.
• Матеріал: FR408HR або I-Tera MT40 залежно від довжини та щільності доріжки.
• Зворотне свердління: рекомендовано, але прийнятніша толерантність прийнятна, ніж у Gen5.
• Кількість шарів: Типово 10-16 шарів.

Конструкція об'єднувальної плати U.2 та U.3

• Роз'єм SFF-8639: Роз'єм U.2/U.3 підтримує SAS, SATA та NVMe в одному форм-факторі.
• Форм-фактор накопичувача: 2.5 дюйма × 15 мм або товщина 7 мм; стандартний розмір серверного відсіку.
• Загальні конфігурації: 12-відсікові 2U сервери, 24-відсікові 2U сервери, 36-відсікові 4U сервери.
• Інтеграція роз'єму гарячої заміни: точне позиціонування роз'єму з допуском ±0.10 мм для надійності сліпого з'єднання.

Конструкція об'єднувальної плати E1.S та E3.S EDSFF

• E1.S (раніше E1): форм-фактор лінійки для фронтального завантаження накопичувачів; варіанти товщини 5.9 мм, 9.5 мм, 15 мм, 25 мм.
• E3.S: Форм-фактор SSD між U.2 та лінійкою, ширше впровадження у 2024-2025 роках.
• Перевага щільності: EDSFF дозволяє використовувати більшу кількість дисків на шасі, ніж U.2.
• Міркування щодо об'єднувальної плати: крок роз'ємів накопичувача та монтажні гвинти, розташування об'єднувальної плати накопичувача; стандартизовані специфікації SFF.
• Драйвери гучності: гіпермасштабовані конструкції (EDSFF значною мірою був зумовлений вимогами до гіпермасштабування), які тепер розширюються до OEM-продуктів для підприємств.

Потік якості виготовлення об'єднувальної плати

• Перевірка положення роз'єму: Вимірювання CMM на першому виробі підтверджує розташування роз'єму SFF-специфікації.
• Перевірка імпедансу: Купон TDR на панель для доріжок з контрольованим імпедансом.
• Тестування гарячої заміни: тестування шлюбного циклу на репрезентативних вибірках.
• Перевірка струмової ємності силової площини: мікрошліф, що підтверджує товщину міді в силових площинах.

4. Збірки об'єднувальних плат SAS, розширювачів та корпусів гібридних накопичувачів

SAS залишається домінуючим інтерфейсом у шасі для масового та гібридного зберігання даних, де вартість та енергоспоживання NVMe не є виправданими. SAS-12 (12 Гбіт/с) та SAS-22.5 (22.5 Гбіт/с, SAS-4) є актуальними; SAS-3 (12 Гбіт/с) є повсюдно поширеним у виробництві.

Виготовлення об'єднувальної плати SAS-12

• Швидкість передачі сигналів: 12 Гбіт/с на порт.
• Диференціальний імпеданс: 100 Ом ±10% від цільового значення.
• Матеріал: FR408HR або 370HR для об'єднувальних плат з короткими трасами; I-Tera MT40 для трасування на більші відстані.
• Підтримка дисків: SATA, SAS, двопортові SAS, усі підтримуються на одній об'єднувальній платі.
• Кількість шарів: Типово 8-14 шарів.

Виготовлення об'єднувальної плати SAS-22.5 (SAS-4)

• Швидкість передачі сигналів: 22.5 Гбіт/с на порт.
• Матеріал: I-Tera MT40 або FR408HR для довших каналів; 370HR може бути прийнятним для коротких каналів.
• Зворотне свердління: рекомендовано для критично важливих сигнальних переходів.
• Об'єм: з'явиться у 2024-2025 роках корпоративне сховище даних; поступово зростатиме протягом 2026-2027 років.

Виготовлення плати розширення SAS

• Мікросхеми розширювача: Broadcom SAS35x40 (40 портів), SAS35x36 (36 портів) та аналогічні продукти Microchip.
• Кількість шарів: 10-14 шарів залежно від кількості портів та щільності маршрутизації.
• Застосування: Шасі для зберігання даних на 24, 36, 60, 90 відсіків з одним розширювачем на зону або розподілені конструкції з кількома розширювачами.
• Надійність: вихід з ладу розширювача впливає на всі підключені накопичувачі; високонадійне джерело живлення конденсаторів та роз'ємів.

Виготовлення гібридної об'єднувальної плати (SAS + NVMe)

• Архітектура: Деякі відсіки для дисків підтримують як диски SAS, так і NVMe через універсальний роз'єм SFF-8639.
• Ідентифікація диска: Об'єднувальна плата та контролер належним чином визначають тип диска та маршрутизують сигнали.
• Щільність маршрутизації: Обидва протоколи, що маршрутизуються до кожного шару дисків відсіку, мають вищу кількість, ніж у однопротокольних конструкціях.
• Вибір матеріалу: Вимоги до маршрутизації NVMe домінують у виборі матеріалів для гібридних об'єднувальних плат.

Зовнішні кабельні плати SAS / mini-SAS HD

• Зовнішнє шасі JBOD: Активні кабелі mini-SAS HD (SFF-8644) або SAS-4 для зовнішніх корпусів дисків.
• Виготовлення кабельних дощок: невеликі високочастотні плати, що монтують зовнішні роз'єми з інтерфейсом керованого імпедансу для підключення до внутрішнього контролера пам'яті.

5. Виробництво плат-носіїв HBA, RAID та комутаторів NVMe

Логіка контролерів сховища даних — адаптери хост-шини, RAID-контролери та комутатори NVMe-матриці — реалізована на спеціалізованих платах або інтегрована в материнські плати серверів сховищ даних. Ми створюємо як окремі носії, так і інтегровані материнські плати.

Виготовлення несучої плати SAS HBA

• Поширені чіпси: Broadcom MegaRAID, Adaptec SmartRAID, Microchip SmartIOC.
• Форм-фактор: Стандартна слотна плата PCIe із зовнішніми роз'ємами mini-SAS HD.
• Кількість шарів: 8-12 шарів.
• Матеріал: FR408HR або 370HR.
• Об'єм: картки великого обсягу, що постачаються через корпоративні продукти зберігання даних.

Виготовлення носіїв NVMe HBA / NVMe комутаторів

• Поширені чіпси: Microchip PM8536 SmartIOC, комутаційна структура Broadcom NVMe, кастомні гіперскейлерні NVMe контролери.
• Функції: об'єднати кілька NVMe-накопичувачів за одним з'єднанням PCIe хоста.
• Маршрутизація PCIe Gen4/Gen5: контрольований імпеданс, зворотне свердління на критичних переходних отворах Gen5.
• Кількість шарів: 10-14 шарів.
• Матеріал: Типовий I-Tera MT40.

Виготовлення носіїв апаратного RAID-контролера

• Процесори RAID-на-чіпі (RoC): Broadcom MegaRAID серії 9xxx, Adaptec SmartRAID серії 3xxx.
• Кеш-пам'ять: виділений кеш DDR4 на носії; резервне копіювання кешу через суперконденсатор або BBU.
• Форм-фактор: стандартна плата слота PCIe; деякі продукти у форм-факторі OCP NIC.
• Кількість шарів: 10-14 шарів зі змішаним розташуванням сигналів.

Виготовлення карт пам'яті OCP NIC 3.0

• Стандартизований форм-фактор: Мезонінний несучий OCP NIC 3.0, що містить контролери сховища, адаптери NVMe-oF або ініціатори тканини.
• Можливість гарячої заміни: підтримує гарячу заміну реконфігурації карт пам'яті на операційних серверах.
• Обсяг у гіпермасштабних проєктах: дедалі більше стає домінуючим форм-фактором для гіпермасштабованих контролерів сховищ.

6. Збірки плат адаптерів хоста та цільового адаптера NVMe-oF

NVMe over Fabrics (NVMe-oF) відокремлює сховище NVMe від хост-сервера, забезпечуючи спільне сховище з продуктивністю, майже локальною для NVMe. Цільові адаптери NVMe-oF (у JBOF та масивах зберігання даних) та хост-адаптери NVMe-oF (у обчислювальних серверах) – це лінійка продуктів для друкованих плат, що постійно зростає.

Виготовлення плати адаптера хоста NVMe-oF

• Функції: адаптер на стороні ініціатора, який представляє віддалене сховище NVMe-oF як локальне NVMe для хоста.
• Мережевий інтерфейс: 25/100/200/400G Ethernet або InfiniBand.
• Поширені чіпси: Процесори NVIDIA BlueField (також служать хостом NVMe-oF з розвантаженням), процесори Pensando, Marvell Octeon, кастомні ASIC-чіпи.
• Кількість шарів: 14-18 шарів.
• Матеріал: Tachyon 100G або I-Tera MT40 залежно від швидкості передачі сигналу та довжини каналу.

Виготовлення плати адаптера цільової NVMe-oF

• Функції: адаптер на стороні цільового пристрою, що надає локальні диски NVMe як кінцеві точки NVMe-oF мережі.
• Архітектура: зазвичай інтегрований у материнську плату JBOF або контролер масиву зберігання даних.
• Оптимізація продуктивності: Ціль з прискоренням на ASIC або FPGA розвантажує процесор.

Міркування щодо RDMA через конвергентний Ethernet (RoCE)

• Домінування RoCE v2: RoCE v2 є провідним транспортним протоколом NVMe-oF у гіпермасштабованих розгортаннях; деякі корпоративні розгортання використовують FC-NVMe або NVMe/TCP.
• Вимоги до мережевої карти: Вимога до хоста — мережеві карти з підтримкою RDMA та швидкістю 100 Гбіт/с або вище.
• Тканина Ethernet без втрат: RoCE v2 вимагає ретельного налаштування мережевої структури; продукти OEM для зберігання даних часто включають інструкції з налаштування структури разом зі своїми продуктами NVMe-oF.

Карти FC-NVMe (Fibre Channel NVMe-oF)

• Корпус: існуючі середовища SAN Fibre Channel, що мігрують на NVMe-oF через FC.
• Картки HBA: HBA 32G FC та 64G FC з підтримкою як застарілих протоколів SCSI/FCP, так і сучасних NVMe-oF.
• Виробничі моделі: зниження обсягів продажу порівняно з NVMe-oF на базі RoCE, але стабільний попит підприємств.

7. Залучення Highleap як виробника друкованих плат для вашого сервера зберігання даних

Для виробників оригінального обладнання (OEM) серверів зберігання даних, постачальників гіпермасштабованих пристроїв та постачальників контролерів зберігання даних, які оцінюють партнерів з виробництва друкованих плат, наша модель взаємодії залежить від обсягу програми:

Програми материнської плати сервера зберігання даних

• Збірки прототипів: Прототип з 25-100 штук з терміном виконання 7-10 робочих днів для 12-18-шарових материнських плат.
• Кваліфікаційні зразки: 200-1000 штук з повною документацією у стилі PPAP.
• Пілотне виробництво: Перші тиражі узгоджені з готовністю клієнтів до запуску.
• Об'ємне виробництво: заплановані поставки відповідно до ковзного прогнозу; потужність зарезервована відповідно до підтвердження.

Програми об'єднувальної плати

• Механічна перевірка першого виробу: Вимірювання за допомогою КММ, що підтверджує положення роз'єму відповідно до специфікації SFF.
• Перевірка електричних приладів першого виробу: Перевірка імпедансу TDR для кожної кривої контрольованого імпедансу.
• Вибірка надійності гарячої заміни: випробування циклу сполучення на типових положеннях приводу.
• Планування обсягу: Попит на об'єднувальну плату часто має фіксоване співвідношення до кількості відсіків для дисків; планування на основі прогнозів просте.

Програми операторів HBA, RAID та комутаторів

• Тісна координація DFM: Зазвичай відправною точкою є дизайн ASIC від постачальника; ми адаптуємося до макета, специфічного для клієнта.
• Стандартні форм-фактори PCIe: зменшує ризики, пов'язані з оснащенням та виготовленням.
• Масштабування гучності: Картки операторів часто постачаються у більших обсягах, ніж материнські плати; пріоритет надається розподілу ємності.

Компанія Highleap сертифікована за стандартами ISO 9001 та IATF 16949. Ми виробляємо друковані плати серверів зберігання даних від 4 до 24 шарів, з можливістю HDI для щільного розгалуження, необхідного для великих NVMe-ASIC, контрольованим імпедансом до ±5% на критичних доріжках Gen5, товстою міддю до 3-4 унцій для об'єднувальних плат з високою щільністю живлення та повним... Оздоблення поверхні друкованої плати покриття (ENIG, іммерсійне срібло, OSP, безсвинцевий HASL). Стандартний термін швидкої доставки прототипів серверів зберігання даних становить 5-8 робочих днів для об'єднувальних плат та 7-10 робочих днів для материнських плат серверів зберігання даних.

Надсилайте файли Gerber, дані буріння, специфікацію стеку, цільові обсяги та часові рамки програми через наш онлайн-портал котирування для реагування протягом 24 годин. Для складних програм — постачання багатоплатних сімейств для нових платформ зберігання даних, потоків AVL, специфічних для гіпермасштабування, програм підтримки з тривалим життєвим циклом — наша команда з питань зберігання даних може зв’язатися безпосередньо з нами, щоб обговорити обсяг та ємність. Щодо оптимізованих за витратами збірок об’єднувальних плат зберігання даних, де достатньо сигналізації Gen4/Gen3, див. наш Виробництво друкованих плат FR4 здібності