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Apr 02, 2023

OCP NIC 3.0 フォーム ファクター クイック ガイド

A questo punto, il fattore di forma OCP NIC 3.0 ha preso d'assalto il mondo.

現時点で、OCP NIC 3.0 フォーム ファクターは世界を席巻しており、おそらくこれまでで最も影響力のある OCP プロジェクトとなっています。 私たちの読者は、一般に「OCP NIC 3.0」互換のサーバーとデバイスと言っているものの、実際の数百ページにわたる仕様書ではさらに多くのことが行われていることに気づくことがあります。 私たちは、巨大な仕様を参照する代わりに、サーバーを購入する人が知っておくべき最も重要な物理的特徴を抽出しようと考えました。 NIC/アクセラレータを作成している場合、またはサーバー上で作業を行っている電気エンジニアの場合は、現在の仕様の方が便利です。 より広範な市場向けに、知っておくべきことを「ブックマーク可能な」リファレンス ガイドとして作成しました。

OCP NIC 3.0 には 2 つの基本的な幅があります。W1 は 4C+ コネクタを使用するため、おそらく最も一般的であり、今日多くの NIC で見られる一般的な幅です。 W2 はあまり一般的ではありませんが、より多くの PCB スペースとより多くの PCIe レーンを提供するため、非常に興味深いものです。 これには W1 と同じ 4C+ コネクタ (OCP ベイ コネクタの +) がありますが、2 つ目の 4C コネクタ (+ なし) が追加されています。 この影響は、各 4C が 16 レーンであるため、32x PCIe レーンを取得できることです。

OCP カードの奥行き (現在) は 115 mm ですが、高さは 11.50 mm または 14.20 mm のいずれかになります。 SFFは76mm×115mm×11.50mmです。 TSFFは76mm×115mm×14.20mmです。 LFFは139mm×115mm×11.50mmです。 より高い TDP デバイス向けのより高いカードを検討しているプロジェクトがあることに注意してください。

これら 3 つの基本的なフォーム ファクターについては、コネクタが異なることが多いため、コネクタに取り掛かります。

この Intel X710-DA2 OCP NIC 3.0 カードには、標準の OCP NIC 3.0 4C+ コネクタが見られます。 コネクタには 2 つの小さなブロックがあり、x16 データ レーン用に中央に大きなブロックがあります。 端にある大きな 28 ピン ブロックは、側波帯信号などを伝送するように設計された上記の OCP ベイ部分です。

この HPE 25GbE NVIDIA ConnectX-4 OCP NIC 3.0 アダプターのような、大きなブロックが欠落している興味深い実装が時々見られます。 これは 2C+ コネクタです。

これは、上記の 2 つのコネクタに対応する仕様シートの図です。 仕様に従って、使用するピンの数を減らして PCIe 接続を減らすことができます。

ラボには LFF カードはありませんでした。しかし、ここで LFF コネクタが確認できます。右上には 4C+ コネクタがあり、左下には 4C コネクタがあります。 プライマリ コネクタには常に OCP ベイ「+」が付いています。

LFF には、セカンダリ 4C コネクタを持たず、16 レーンのみ 4C+ のより大きなフォーム ファクタを使用して、コンポーネントと冷却のためのより多くの基板領域を提供するオプションがあります。

ほとんどの読者は、サーバー上で LFF よりも SFF、あるいはおそらく TSFF に遭遇することが多いでしょう。 OCP NIC 3.0 フォーム ファクターの大きな革新の 1 つはモジュール性です。 これは EDSFF SSD でも見られることです。

これはとても大きなことです。 ここに古い Inspur サーバーの OCP NIC 2.0 フォーム ファクター カードがインストールされている理由を理解するためです。 ご覧のとおり、このカードを保守するには、ノードを引き出してシャーシを開いて、NIC にアクセスする必要があります。

参考までに、A コネクタと B コネクタの両方を備えた OCP NIC 2.0 メザニンを次に示します。 この世代の革新は、メザニンの標準化でした。 OCP 企業が標準化を決定する前に、Dell、HPE、Lenovo などが独自の NIC メザニン モジュールを作成することを決定しました。 これにより、モジュールのボリュームが低下し、その結果、品質が低下しました (ボリュームが少ないと、特定のモジュールに対するデプロイメントとテストが少なくなるからです)。OCP NIC 2.0 は、より再利用可能なエコシステムを作成するためのハイパースケーラー アプローチでした。

上記の Inspur OCP NIC 2.0 の設置と同社の OCP NIC 3.0 の設置を比較すると、新しい 3.0 モジュールは後方から保守できるように設計されていることがわかります (アスタリスク付き)。 ここでの Inspur の設計は背面から保守できるため、サーバーのレビューのようにシャーシを分解することなく NIC を取り外すことができます。

Dell EMC のような、高い利益を得るために多額のサービス契約に依存している企業は、OCP NIC 3.0 のサービスをより困難にするために、別のラッチ メカニズムを使用することができます。 この保持メカニズムでは、NIC を交換する前にシャーシを開いてこのラッチを解除する必要があります。

ビジネス上の理由とは別に、これら 2 つの異なるモデルが存在する理由は、実際には異なる保持メカニズムがあるためです。 カードはハイパースケーラーによって後方保守できるように設計されているため、仕様では、SFP または RJ45 接続の引き込みによってカード全体が取り込まれないようにする必要があります。 これにより、次の 3 つの異なるラッチ メカニズムが使用されます。

おそらく、私たちが目にする最も一般的なデザインは、プルタブを備えた SFF デザインです。 これは、フェイスプレートの側面にあるネジを使用してモジュールを所定の位置に固定します。 これらの保守はつまみネジを緩めるだけで済み、シャーシの外側で完全に保守できます。

イジェクタ ラッチ付き SFF には、NIC を所定の位置にロックするイジェクタ ラッチ アームがあります。 内部ロックを備えた SFF は、上記の Dell C6525 の例で示したバージョンです。 通常、必要なフェイスプレートのスペースはわずかに少なくなりますが、その小さなスペースの増加と引き換えに保守性が犠牲になります。 内部ロックが必要なのは、ネットワーク ケーブルが取り外されたときに誤って外れないように NIC が所定の位置に保持されるためです。

この仕様は、カード メーカーがカードを構築し、モジュールを完成させるためにさまざまな保持メカニズムのハードウェアを追加できるように設計されていることに気づくでしょう。 OCP NIC 2.0 の大きな課題の 1 つは常にフェイスプレートでした。

LFF モジュールは、長さが短いまたは長いイジェクタ ラッチを使用します。

近いうちにいくつかの大型カードの写真を入手できるといいのですが、現時点で私たちが確認しているモジュールのほとんどは SFF です。

OCP NIC 3.0 は、NIC 以外にも興味深いものです。 16 ～ 32 個の PCIe レーンを処理できることを考えると、企業が PCIe リタイマー、スイッチ、またはその他のデバイスを OCP NIC 3.0 カードに搭載できない理由はほとんどありません。 OCP Summit 2021 では、OCP NIC 3.0 フォーム ファクターに組み込まれた Broadcom HBA と Tri-Mode アダプターが展示されました。

電力、冷却、スペースが課題となる可能性がありますが、多くのアプリケーションにとって、これは 2022 年後半に始まる PCIe Gen5 時代にさらに多く採用されることが予想されるフォーム ファクターです。

この記事の目標は、OCP NIC 3.0 フォーム ファクターを理解するための実践的なガイドを作成することでした。 確かに完璧には程遠く、さらに多くのドキュメントが存在します。 製品を設計しているのではなく、サーバーで OCP NIC 3.0 カードを使用しているユーザーに最も関連性の高い情報を抽出しようとしました。

これが、特定のサーバーで何が使用されているかを理解するためのクイック リファレンス ガイドになれば幸いです。