NIC-poorten, snelheden en PCIe-bandbreedte · Netwerkinterfacekaarten · Netwerkkaarten en switches · Documentatie · CodingBox
CodingBox Documentatie

NIC-poorten, snelheden en PCIe-bandbreedte

Het voorpaneel van een NIC belooft ‘2 × 100G’; of de server daadwerkelijk 200 Gb/s kan verplaatsen, hangt af van het PCIe-slot achter de kaart. Of een bepaalde module werkt, hangt af van de cages en de lane-indeling van de controller, net als bij een switch, maar met minder poorten en een bus die gemakkelijk te krap kan zijn. Deze pagina behandelt de cages en snelheden van NICs, de regels voor dual-ratepoorten en breakoutkabels, de PCIe-berekening, de OCP 3.0-vormfactor en de vermogens- en koellimieten die voor optiek op kaarten van belang zijn.

Cages en snelheden op NICs

CageSnelheden op NICsTypische controllersOpmerkingen
SFP+10G (1G op sommige)Intel X520/X710, Broadcom 5741x1G-ondersteuning verschilt; controleer de specificatie van de kaart
SFP2825G, 10G (1G zelden)Intel XXV710/E810-XXV, ConnectX-4 Lx/-6 Lx, Broadcom P22525G vereist FEC-overeenstemming (FEC & AN)
SFP5650G, 25G, 10GConnectX-6 Lx/Dx (sommige)PAM4-lanes
QSFP28100G, 4 × 25G, 2 × 50G, 40G, 4 × 10GIntel E810-CQDA2, ConnectX-5/6, Broadcom P2100breakout via kabel alleen wanneer de controller dit toestaat
QSFP56200G, 100G, 2 × 100GConnectX-6 Dx/-7, Broadcom P2200, Pensando—
QSFP112400G, 200G, 100G, 4 × 100GConnectX-7, Broadcom P1400GD100G/lane; accepteert QSFP28/56
QSFP-DD400G, 2 × 200G, 4 × 100GBroadcom BCM57608—
OSFP (twin-port)2 × 400G, 800GConnectX-7/-8, BlueField-3één cage, twee logische poorten bij Nvidia-twin-portontwerpen
RJ451G / 10GBASE-T / mGigX550, X710-T, BCM57416geen module, PHY op de kaart

De compatibiliteitsregels voor cages zijn dezelfde als voor switches (Poorttypen en cages).

Dual-ratepoorten en snelheidsgroepen

  • De meeste 25G-NICs laten elke poort onafhankelijk op 10G of 25G werken, zonder quadgroepering, maar enkele dual-portcontrollers delen een SerDes-groep en dwingen beide poorten tot dezelfde snelheid.
  • 100G-kaarten ondersteunen vaak 40G-modules; 200G/400G-kaarten ondersteunen 100G-modules; meer dan één generatie teruggaan (1G in een SFP28, 10G in een QSFP56 via QSA) wordt zelden ondersteund.
  • De snelheid staat gewoonlijk op auto volgens de conformiteitscodes van de module; forceren (ethtool -s … speed) is nodig wanneer de module dual-rate of niet herkend is (Hulpmiddelen).

Breakout op NICs

SituatieWerkt?
100G QSFP28-NIC-poort → 4 × 25G naar een switch (DAC-splitter)alleen als de controller de modus ‘4 × 25G port split’ ondersteunt (veel Nvidia- en Broadcom-kaarten doen dat, de meeste Intel-kaarten niet); de kaart toont dan 4 netdevs
Switch-100G-poort → 4 × 25G naar vier NIC-SFP28-poortenja — dit is de gebruikelijke richting; de split wordt op de switch ingesteld (Breakout en MPO)
400G OSFP twin-port → 2 × 400G of 4 × 200G / 8 × 100GNvidia-twin-portkaarten: 2 logische poorten per cage; verdere splitsing hangt af van de firmware
2 × 50G vanaf een QSFP28-poortsommige controllers

PCIe: de werkelijke poortsnelheid

PCIe-generatiePer lane (onbewerkt)x8 bruikbaar (≈)x16 bruikbaar (≈)
Gen 38 GT/s56–63 Gb/s112–126 Gb/s
Gen 416 GT/s112–126 Gb/s225–252 Gb/s
Gen 532 GT/s225–252 Gb/s450–504 Gb/s
Gen 664 GT/s~450–500 Gb/s~900–1 000 Gb/s

De bruikbare doorvoer is na codering en pakketoverhead 85–90 % van de onbewerkte snelheid. Stem de poorten op de lanes af:

KaartPoortenVereist
2 × 25G50 Gb/sGen 3 x8
2 × 100G200 Gb/sGen 4 x16 (Gen 3 x16 verzadigt bij ~126)
1 × 200G / 2 × 100G Gen 4200 Gb/sGen 4 x16
2 × 200G400 Gb/sGen 5 x16
1 × 400G400 Gb/sGen 5 x16 (of twee x16 via ‘socket direct’/multi-host)
2 × 400G800 Gb/sGen 6 x16 of twee Gen 5 x16

Een 2 × 100G-kaart in een Gen 3 x8-slot linkt op beide poorten met 100G en levert in totaal ~60 Gb/s: de optiek is in orde, de bus niet. Controleer lspci -vv op de overeengekomen linkbreedte en snelheid (LnkSta), en controleer de BIOS-instellingen voor bifurcatie.

OCP NIC 3.0

OnderdeelSFF (small form factor)LFF (large)
Grootte76 × 115 mm139 × 115 mm
PCIetot x16tot x32 (twee x16)
Vermogentot 80 Wtot 150 W
Poorten2–4 × SFP28/QSFP28/QSFP56/QSFP1122 × QSFP-DD/OSFP of meer
Toegang tot optiekvoorkant van de module, zonder gereedschaphetzelfde

OCP-kaarten zitten aan de achterzijde van de server met een eigen luchtstroomkanaal; de modulekoeling is gewoonlijk beter dan bij een PCIe-kaart die tussen GPUs zit.

Vermogen en koeling voor optiek op kaarten

OnderdeelLimiet / regel
PCIe-slotvermogen25 W (x1…x8 low profile), 75 W (x16); 400G-kaarten gebruiken een 8-pin hulpconnector
Budget per cage op NICsSFP28: 1,5 W (niveau II); QSFP28: 3,5–4,5 W; QSFP56/112: 5–8 W; QSFP-DD/OSFP: 12–20 W — de datasheet van de kaart vermeldt dit (Vermogen en verbruik)
Luchtstroom200–300 LFM over de kaart; optiek op een kaart in een 1U-server bij de CPU-uitlaat wordt heet — een DDM-temperatuur boven 60 °C komt vaak voor
Thermische beperkingsommige controllers zetten de module op een laag vermogen of schakelen de poort uit wanneer de module een hoge temperatuur meldt
Coherent / ZR op NICsniet ondersteund op standaard-NICs — klasse 8 overschrijdt het cagebudget

Multi-host en socket direct

Hoogwaardige kaarten kunnen zich aan twee CPU-sockets (twee x8- of x16-links) of aan meerdere hosts presenteren. De optische kant blijft ongewijzigd; de splitsing zit in PCIe. Dit is relevant voor 400G op Gen 4-platforms en voor GPU-servers waarin de NIC van elke GPU op een eigen PCIe-root moet zitten.

Controlelijst vóór u een NIC voor optiek koopt

  1. Cagetype en de snelheden die de controller bij die cage ondersteunt.
  2. PCIe-generatie en lanes in het doelslot tegenover de totale poortbandbreedte.
  3. Breakout nodig? De controller moet poortsplitsing ondersteunen.
  4. Modulebeleid van de driver (Optiekcompatibiliteit op NICs).
  5. Vermogensbudget van de cage tegenover de geplande modules; aanwezigheid van een hulpvoedingsconnector.
  6. Luchtstroom op de chassispositie; overweeg OCP 3.0 voor betere koeling.
  7. Ondersteuning van OS/driver voor FEC-modi en snelheidsforcering.

In CodingBox

De conformiteitscodes en vermogensklasse van de module geven aan of deze geschikt is voor de cage en snelheid van de NIC; CodingBox leest ze voordat de module is geïnstalleerd, en de vragen over poortsplitsing en PCIe worden aan de serverzijde beantwoord (Check transceiver).


Vindt u een onjuistheid of fout in dit materiaal? Selecteer het betreffende fragment en druk op Ctrl+Enter om .