منافذ NIC وسرعاتها وعرض نطاق PCIe

تعد اللوحة الأمامية لـNIC بـ«2 × 100G»؛ وقدرة الخادم الفعلية على نقل 200 Gb/s تتوقف على فتحة PCIe خلف البطاقة، وعمل وحدة معينة يتوقف على الأقفاص وخريطة مسارات المتحكم — تمامًا كما على المبدّل، لكن بمنافذ أقل وناقل يسهل التفريط في تزويده. وتسرد هذه الصفحة الأقفاص والسرعات الموجودة على NIC، وقواعد المنافذ ثنائية المعدل وكبلات التفريع، وحساب PCIe، وعامل الشكل OCP 3.0، وحدود القدرة والتبريد المهمة للضوئيات على البطاقات.

الأقفاص والسرعات على NIC

القفص	السرعات المشاهَدة على NIC	المتحكمات النموذجية	ملاحظات
SFP+	10G (و1G في بعضها)	Intel X520/X710، وBroadcom 5741x	يختلف دعم 1G؛ تحقق من مواصفة البطاقة
SFP28	25G، و10G (و1G نادرة)	Intel XXV710/E810-XXV، وConnectX-4 Lx/-6 Lx، وBroadcom P225	تحتاج 25G إلى اتفاق على FEC (FEC والتفاوض التلقائي)
SFP56	50G، و25G، و10G	ConnectX-6 Lx/Dx (بعضها)	مسارات PAM4
QSFP28	100G، و4 × 25G، و2 × 50G، و40G، و4 × 10G	Intel E810-CQDA2، وConnectX-5/6، وBroadcom P2100	التفريع عبر الكبل فقط حيث يسمح المتحكم
QSFP56	200G، و100G، و2 × 100G	ConnectX-6 Dx/-7، وBroadcom P2200، وPensando	—
QSFP112	400G، و200G، و100G، و4 × 100G	ConnectX-7، وBroadcom P1400GD	100G لكل مسار؛ يقبل QSFP28/56
QSFP-DD	400G، و2 × 200G، و4 × 100G	Broadcom BCM57608	—
OSFP (ثنائي المنفذ)	2 × 400G، و800G	ConnectX-7/-8، وBlueField-3	قفص واحد، ومنفذان منطقيان في تصاميم Nvidia ثنائية المنفذ
RJ45	1G / 10GBASE-T / mGig	X550، وX710-T، وBCM57416	بلا وحدة، وPHY على البطاقة

قواعد توافق القفص هي قواعد المبدّل نفسها (أنواع المنافذ والأقفاص).

المنافذ ثنائية المعدل ومجموعات السرعة

تشغّل معظم بطاقات NIC بسرعة 25G كل منفذ باستقلالية عند 10G أو 25G — بلا تجميع رباعي — لكن بعض المتحكمات ثنائية المنفذ تشارك مجموعة SerDes وتفرض السرعة نفسها على المنفذين.
كثيرًا ما تدعم بطاقات 100G وحدات 40G؛ وتدعم بطاقات 200G/400G وحدات 100G؛ ونادرًا ما يُدعم النزول أكثر من جيل واحد (1G في SFP28، أو 10G في QSFP56 عبر QSA).
السرعة عادة تلقائية من رموز توافق الوحدة؛ ويلزم الفرض (ethtool -s … speed) حين تكون الوحدة ثنائية المعدل أو غير معروفة (الأدوات).

التفريع على NIC

الحالة	يعمل؟
منفذ QSFP28 بسرعة 100G على NIC → 4 × 25G إلى مبدّل (مقسِّم DAC)	فقط إذا كان المتحكم يدعم وضع «تقسيم المنفذ إلى 4×25G» (تدعمه كثير من بطاقات Nvidia وBroadcom، ولا تدعمه معظم بطاقات Intel)؛ وعندها تُظهر البطاقة 4 أجهزة شبكة (netdevs)
منفذ مبدّل بسرعة 100G → 4 × 25G إلى أربعة منافذ SFP28 على NIC	نعم — وهذا هو الاتجاه الشائع؛ ويُضبط التفريع على المبدّل (التفريع وكبلات MPO)
OSFP ثنائي المنفذ بسرعة 400G → 2 × 400G أو 4 × 200G / 8 × 100G	بطاقات Nvidia ثنائية المنفذ: منفذان منطقيان لكل قفص؛ ويتوقف مزيد من التقسيم على البرنامج الثابت
2 × 50G من منفذ QSFP28	بعض المتحكمات

PCIe: السرعة الحقيقية للمنفذ

جيل PCIe	لكل مسار (خام)	القابل للاستخدام عند x8 (≈)	القابل للاستخدام عند x16 (≈)
الجيل 3	8 GT/s	56–63 Gb/s	112–126 Gb/s
الجيل 4	16 GT/s	112–126 Gb/s	225–252 Gb/s
الجيل 5	32 GT/s	225–252 Gb/s	450–504 Gb/s
الجيل 6	64 GT/s	~450–500 Gb/s	~900–1 000 Gb/s

الإنتاجية القابلة للاستخدام هي 85–90 % من الخام بعد الترميز ونفقات الحزم الإضافية. طابق المنافذ بالمسارات:

البطاقة	المنافذ	تحتاج
2 × 25G	50 Gb/s	الجيل 3 x8
2 × 100G	200 Gb/s	الجيل 4 x16 (يتشبع الجيل 3 x16 عند ~126)
1 × 200G / 2 × 100G (الجيل 4)	200 Gb/s	الجيل 4 x16
2 × 200G	400 Gb/s	الجيل 5 x16
1 × 400G	400 Gb/s	الجيل 5 x16 (أو فتحتا x16 عبر «الاتصال المباشر بالمقبس»/تعدد المضيفين)
2 × 400G	800 Gb/s	الجيل 6 x16 أو فتحتا الجيل 5 x16

تقيم بطاقة 2 × 100G في فتحة الجيل 3 x8 الوصلة عند 100G على المنفذين وتقدّم ~60 Gb/s إجمالًا — فالضوئيات سليمة، والناقل ليس كذلك. تحقق من lspci -vv لمعرفة عرض الوصلة وسرعتها المتفاوَض عليهما (LnkSta)، وإعدادات تقسيم BIOS (bifurcation).

OCP NIC 3.0

العنصر	SFF (عامل شكل صغير)	LFF (كبير)
الحجم	76 × 115 mm	139 × 115 mm
PCIe	حتى x16	حتى x32 (فتحتا x16)
القدرة	حتى 80 W	حتى 150 W
المنافذ	2–4 × SFP28/QSFP28/QSFP56/QSFP112	2 × QSFP-DD/OSFP أو أكثر
الوصول إلى الضوئيات	من أمام الوحدة، بلا أدوات	نفسه

تقع بطاقات OCP في مؤخرة الخادم بقناة تدفق هواء خاصة بها؛ وتبريد الوحدات عادة أفضل منه على بطاقة PCIe مدفونة بين وحدات GPU.

القدرة والتبريد للضوئيات على البطاقات

العنصر	الحد / القاعدة
قدرة فتحة PCIe	25 W (بروفايل منخفض x1...x8)، و75 W (x16)؛ وتستخدم بطاقات 400G موصلًا مساعدًا بـ8 أطراف
ميزانية كل قفص على NIC	SFP28: 1.5 W (المستوى II)؛ وQSFP28: 3.5–4.5 W؛ وQSFP56/112: 5–8 W؛ وQSFP-DD/OSFP: 12–20 W — تذكرها ورقة بيانات البطاقة (القدرة والاستهلاك)
تدفق الهواء	200–300 LFM عبر البطاقة؛ وتسخن الضوئيات على بطاقة في خادم 1U قرب عادم المعالج — وارتفاع حرارة DDM فوق 60 °C أمر شائع
التقييد الحراري	تخفض بعض المتحكمات قدرة الوحدة أو تغلق المنفذ حين تبلغ الوحدة عن حرارة عالية
المتماسك / ZR على NIC	غير مدعوم على بطاقات NIC القياسية — تتجاوز الفئة 8 ميزانية القفص

تعدد المضيفين والاتصال المباشر بالمقبس

يمكن للبطاقات الراقية أن تظهر لمقبسي معالج (وصلتا x8 أو x16) أو لعدة مضيفين. والجانب الضوئي دون تغيير؛ والتقسيم في PCIe. وهذا مهم لـ400G على منصات الجيل 4 ولخوادم GPU حيث يجب أن يقع NIC الخاص بكل GPU على جذره الخاص من PCIe.

قائمة تحقق قبل شراء NIC للضوئيات

نوع القفص والسرعات التي يدعمها المتحكم عند ذلك القفص.
جيل PCIe ومساراته في الفتحة المستهدَفة مقابل إجمالي عرض نطاق المنافذ.
هل التفريع مطلوب؟ يجب أن يدعم المتحكم تقسيم المنفذ.
سياسة الوحدات في برنامج التشغيل (توافق الضوئيات مع NIC).
ميزانية قدرة القفص مقابل الوحدات المخطَّطة؛ ووجود موصل قدرة مساعد.
تدفق الهواء في موضع الهيكل؛ وضع OCP 3.0 في الاعتبار لتبريد أفضل.
دعم نظام التشغيل/برنامج التشغيل لأوضاع FEC وفرض السرعة.

في CodingBox

تخبرك رموز توافق الوحدة وفئة قدرتها بقدرتها على خدمة قفص NIC وسرعته؛ ويقرأها CodingBox قبل تركيب الوحدة، بينما تُحسم مسائل تقسيم المنفذ وPCIe على جانب الخادم (Check transceiver).

إذا وجدت معلومة غير دقيقة أو خطأً في هذه المادة، فحدِّد المقطع المعني واضغط Ctrl+Enter .