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
| Cage | Snelheden op NICs | Typische controllers | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| SFP+ | 10G (1G op sommige) | Intel X520/X710, Broadcom 5741x | 1G-ondersteuning verschilt; controleer de specificatie van de kaart |
| SFP28 | 25G, 10G (1G zelden) | Intel XXV710/E810-XXV, ConnectX-4 Lx/-6 Lx, Broadcom P225 | 25G vereist FEC-overeenstemming (FEC & AN) |
| SFP56 | 50G, 25G, 10G | ConnectX-6 Lx/Dx (sommige) | PAM4-lanes |
| QSFP28 | 100G, 4 × 25G, 2 × 50G, 40G, 4 × 10G | Intel E810-CQDA2, ConnectX-5/6, Broadcom P2100 | breakout via kabel alleen wanneer de controller dit toestaat |
| QSFP56 | 200G, 100G, 2 × 100G | ConnectX-6 Dx/-7, Broadcom P2200, Pensando | — |
| QSFP112 | 400G, 200G, 100G, 4 × 100G | ConnectX-7, Broadcom P1400GD | 100G/lane; accepteert QSFP28/56 |
| QSFP-DD | 400G, 2 × 200G, 4 × 100G | Broadcom BCM57608 | — |
| OSFP (twin-port) | 2 × 400G, 800G | ConnectX-7/-8, BlueField-3 | één cage, twee logische poorten bij Nvidia-twin-portontwerpen |
| RJ45 | 1G / 10GBASE-T / mGig | X550, X710-T, BCM57416 | geen 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
| Situatie | Werkt? |
|---|---|
| 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-poorten | ja — 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 × 100G | Nvidia-twin-portkaarten: 2 logische poorten per cage; verdere splitsing hangt af van de firmware |
| 2 × 50G vanaf een QSFP28-poort | sommige controllers |
PCIe: de werkelijke poortsnelheid
| PCIe-generatie | Per lane (onbewerkt) | x8 bruikbaar (≈) | x16 bruikbaar (≈) |
|---|---|---|---|
| Gen 3 | 8 GT/s | 56–63 Gb/s | 112–126 Gb/s |
| Gen 4 | 16 GT/s | 112–126 Gb/s | 225–252 Gb/s |
| Gen 5 | 32 GT/s | 225–252 Gb/s | 450–504 Gb/s |
| Gen 6 | 64 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:
| Kaart | Poorten | Vereist |
|---|---|---|
| 2 × 25G | 50 Gb/s | Gen 3 x8 |
| 2 × 100G | 200 Gb/s | Gen 4 x16 (Gen 3 x16 verzadigt bij ~126) |
| 1 × 200G / 2 × 100G Gen 4 | 200 Gb/s | Gen 4 x16 |
| 2 × 200G | 400 Gb/s | Gen 5 x16 |
| 1 × 400G | 400 Gb/s | Gen 5 x16 (of twee x16 via ‘socket direct’/multi-host) |
| 2 × 400G | 800 Gb/s | Gen 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
| Onderdeel | SFF (small form factor) | LFF (large) |
|---|---|---|
| Grootte | 76 × 115 mm | 139 × 115 mm |
| PCIe | tot x16 | tot x32 (twee x16) |
| Vermogen | tot 80 W | tot 150 W |
| Poorten | 2–4 × SFP28/QSFP28/QSFP56/QSFP112 | 2 × QSFP-DD/OSFP of meer |
| Toegang tot optiek | voorkant van de module, zonder gereedschap | hetzelfde |
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
| Onderdeel | Limiet / regel |
|---|---|
| PCIe-slotvermogen | 25 W (x1…x8 low profile), 75 W (x16); 400G-kaarten gebruiken een 8-pin hulpconnector |
| Budget per cage op NICs | SFP28: 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) |
| Luchtstroom | 200–300 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 beperking | sommige controllers zetten de module op een laag vermogen of schakelen de poort uit wanneer de module een hoge temperatuur meldt |
| Coherent / ZR op NICs | niet 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
- Cagetype en de snelheden die de controller bij die cage ondersteunt.
- PCIe-generatie en lanes in het doelslot tegenover de totale poortbandbreedte.
- Breakout nodig? De controller moet poortsplitsing ondersteunen.
- Modulebeleid van de driver (Optiekcompatibiliteit op NICs).
- Vermogensbudget van de cage tegenover de geplande modules; aanwezigheid van een hulpvoedingsconnector.
- Luchtstroom op de chassispositie; overweeg OCP 3.0 voor betere koeling.
- 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).