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Apr 02, 2023

OCP NIC 3.0 Formfaktoren Die Kurzanleitung

Zu diesem Zeitpunkt hat der OCP NIC 3.0-Formfaktor vielleicht die Welt im Sturm erobert

Zu diesem Zeitpunkt hat der OCP NIC 3.0-Formfaktor die Welt im Sturm erobert und ist möglicherweise das bisher wirkungsvollste Projekt von OCP. Unseren Lesern fällt manchmal auf, dass wir zwar allgemein von „OCP NIC 3.0“-kompatiblen Servern und Geräten sprechen, in der eigentlichen, mehrere hundert Seiten umfassenden Spezifikation jedoch noch viel mehr passiert. Anstatt auf die riesigen Spezifikationen zu verweisen, dachten wir, wir würden die wichtigsten physischen Merkmale hervorheben, die diejenigen kennen sollten, die Server kaufen. Wenn Sie NICs/Beschleuniger herstellen oder der Elektrotechniker Arbeiten an den Servern durchführt, ist die aktuelle Spezifikation nützlicher. Für den breiteren Markt finden Sie hier, was Sie wissen müssen. Deshalb haben wir ein Referenzhandbuch erstellt, das als Lesezeichen gespeichert werden kann.

Es gibt zwei grundlegende Breiten, in denen eine OCP-NIC 3.0 erhältlich ist. W1 ist vielleicht die gebräuchlichste, da sie den 4C+-Anschluss verwendet und die gängige Breite ist, die wir heute bei vielen NICs sehen. Den W2 sehen wir seltener, aber er ist sehr interessant, da er mehr PCB-Platz und mehr PCIe-Lanes bietet. Dieser verfügt über denselben 4C+-Anschluss (+ für den OCP-Bay-Anschluss) wie W1, fügt jedoch einen zweiten 4C-Anschluss (ohne +) hinzu. Dies hat zur Folge, dass man 32x PCIe-Lanes erhält, da jeder 4C 16 Lanes hat.

Während die Tiefe von OCP-Karten (derzeit) 115 mm beträgt, kann die Höhe entweder 11,50 mm oder 14,20 mm betragen. SFF ist 76 mm x 115 mm x 11,50 mm groß. TSFF ist 76 mm x 115 mm x 14,20 mm. LFF ist 139 mm x 115 mm x 11,50 mm. Wir möchten darauf hinweisen, dass es ein Projekt gibt, das sich mit größeren Karten für Geräte mit höherer TDP befasst.

Lassen Sie uns mit diesen drei grundlegenden Formfaktoren zu den Anschlüssen kommen, da diese oft etwas anderes sind.

Der standardmäßige OCP NIC 3.0 4C+-Anschluss ist auf dieser Intel X710-DA2 OCP NIC 3.0-Karte zu sehen. Der Anschluss besteht aus zwei kleinen Blöcken mit einem größeren Block in der Mitte für die x16-Datenleitungen. Der größere 28-Pin-Block am Rand ist der oben erwähnte OCP-Bay-Teil, der für die Übertragung von Seitenbandsignalen ausgelegt ist.

Manchmal sehen wir interessante Implementierungen wie diesen HPE 25GbE NVIDIA ConnectX-4 OCP NIC 3.0-Adapter, dem der größere Block fehlt. Dies ist der 2C+-Anschluss.

Hier ist die Abbildung aus dem Datenblatt, die den beiden oben gezeigten Anschlüssen entspricht. Gemäß der Spezifikation kann man weniger Pins für weniger PCIe-Konnektivität verwenden.

Wir hatten nicht viele LFF-Karten im Labor, aber Sie können den LFF-Anschluss hier sehen, wobei oben rechts der 4C+-Anschluss und unten links der 4C-Anschluss ist. Der primäre Anschluss hat immer den OCP-Schacht „+“.

Bei LFF besteht die Option, auf den sekundären 4C-Anschluss zu verzichten und einfach den größeren Formfaktor mit 4C+ nur für 16 Lanes zu verwenden, wodurch mehr Platinenfläche für Komponenten und Kühlung bereitgestellt wird.

Die meisten unserer Leser werden auf Servern häufiger auf SFF oder vielleicht TSFF stoßen als auf LFF. Eine der großen Neuerungen beim OCP NIC 3.0-Formfaktor ist die Modularität. Das sehen wir auch bei den EDSFF-SSDs.

Das ist riesig. Nur um zu verstehen, warum hier die OCP NIC 2.0-Formfaktorkarte eines älteren Inspur-Servers installiert ist. Wie Sie sehen können, erfordert die Wartung dieser Karte das Herausziehen des Knotens/Öffnen des Gehäuses und den Zugang zur Netzwerkkarte.

Hier ist das OCP NIC 2.0-Mezzanine mit den A- und B-Anschlüssen als Referenz. Die Innovation dieser Generation war die Standardisierung des Zwischengeschosses. Bevor sich die OCP-Unternehmen für die Standardisierung entschieden, beschlossen Dell, HPE, Lenovo und andere, proprietäre NIC-Mezzanine-Module herzustellen. Dadurch verringerte sich das Volumen der Module und damit auch die Qualität (da geringere Volumina weniger Bereitstellung und Tests für das jeweilige Modul bedeuten). OCP NIC 2.0 war der Hyper-Scaler-Ansatz zur Schaffung eines wiederverwendbareren Ökosystems.

Wenn man die obige Inspur OCP NIC 2.0-Installation mit der OCP NIC 3.0-Installation des Unternehmens vergleicht, erkennt man, dass das neuere 3.0-Modul so konzipiert ist, dass es von hinten gewartet werden kann (mit einem Sternchen versehen). Das Design von Inspur ermöglicht eine Wartung an der Rückseite, sodass die Netzwerkkarte entfernt werden kann, ohne das Gehäuse zerlegen zu müssen, wie wir es bei unseren Servertests tun.

Unternehmen wie Dell EMC, die für höhere Margen auf umfangreiche Serviceverträge angewiesen sind, können einen anderen Verriegelungsmechanismus verwenden, um die Wartung des OCP NIC 3.0 zu erschweren. Dieser Haltemechanismus erfordert das Öffnen des Gehäuses, um diese Verriegelung zu lösen, bevor die Netzwerkkarte ausgetauscht wird.

Der Grund, warum wir diese beiden unterschiedlichen Modelle neben den geschäftlichen Gründen sehen, liegt darin, dass es tatsächlich unterschiedliche Aufbewahrungsmechanismen gibt. Da die Karten so konzipiert sind, dass sie von Hyperscalern auf der Rückseite gewartet werden können, muss die Spezifikation sicherstellen, dass beim Ziehen einer SFP- oder RJ45-Verbindung nicht die gesamte Karte mitgenommen wird. Das führt zu drei verschiedenen Verriegelungsmechanismen:

Die vielleicht häufigsten Designs, die wir sehen, sind die SFF mit Pull Tab-Design. Dabei wird eine Schraube an der Seite der Frontplatte verwendet, um das Modul an Ort und Stelle zu halten. Für die Wartung dieser muss lediglich die Rändelschraube gelöst werden und die Wartung kann dann vollständig außerhalb des Gehäuses durchgeführt werden.

Der SFF mit Auswurfverriegelung verfügt über einen Auswurfverriegelungsarm, der die Netzwerkkarte an Ort und Stelle verriegelt. Der SFF mit interner Sperre ist die oben im Dell C6525-Beispiel gezeigte Version. Das erfordert im Allgemeinen etwas weniger Platz auf der Frontplatte, aber der geringe Platzgewinn geht auf Kosten der Wartungsfreundlichkeit. Eine interne Sperre ist erforderlich, da die Netzwerkkarte auf diese Weise an Ort und Stelle gehalten wird und ein versehentliches Entfernen verhindert, wenn ein Netzwerkkabel entfernt wird.

Sie werden feststellen, dass die Spezifikation darauf ausgelegt ist, dass die Kartenhersteller eine Karte bauen und dann unterschiedliche Haltemechanismus-Hardware hinzufügen, um das Modul zu vervollständigen. Eine der großen Herausforderungen bei OCP NIC 2.0 waren immer die Faceplates.

Die LFF-Module verwenden Auswerferriegel, die entweder kurz oder lang sein können.

Hoffentlich können wir bald Fotos von einigen der größeren Karten bekommen, aber im Moment sind die meisten Module, die wir gesehen haben, SFF-Module.

OCP NIC 3.0 ist nicht nur für NICs interessant. Es gibt kaum einen Grund, warum ein Unternehmen keine PCIe-Retimer, Switches oder andere Geräte auf einer OCP NIC 3.0-Karte installieren kann, da diese 16–32 PCIe-Lanes verarbeiten kann. Auf dem OCP Summit 2021 sahen wir Broadcom HBAs und Tri-Mode-Adapter, die in den OCP NIC 3.0-Formfaktor integriert wurden.

Stromversorgung, Kühlung und Platz können Herausforderungen sein, aber für viele Anwendungen ist dies ein Formfaktor, von dem wir in der PCIe-Gen5-Ära, die später im Jahr 2022 eintreten wird, mehr davon erwarten.

Unser Ziel mit diesem Artikel war es, einen praktischen Leitfaden zum Verständnis des OCP NIC 3.0-Formfaktors zu erstellen. Es ist sicherlich alles andere als perfekt und es gibt noch viel mehr Dokumentation. Wir haben lediglich versucht, die relevantesten Informationen für diejenigen zusammenzustellen, die keine Produkte entwickeln, sondern stattdessen OCP NIC 3.0-Karten in ihren Servern verwenden.

Hoffentlich kann dies eine Kurzanleitung sein, die Ihnen hilft zu verstehen, was auf einem bestimmten Server verwendet wird.