NICs com portas ópticas: visão geral
A outra ponta de todo enlace de servidor é uma placa de interface de rede (NIC), e ela joga o mesmo jogo que o switch — gaiolas (cage), lanes SerDes, um barramento de gerenciamento para o módulo, uma política sobre quais módulos aceita — com duas diferenças: a política mora num driver, não num NOS, e o gargalo costuma ser o barramento PCIe, não a porta. Esta seção cobre NICs com gaiolas (cage) classe SFP/QSFP: as famílias e fabricantes, como as portas se relacionam com o PCIe, a compatibilidade de transceptores e seus contornos em nível de driver, as ferramentas que leem um módulo do lado do servidor, e os adaptadores programáveis (SmartNICs, DPUs) que borram a linha entre placa e switch.

O que é uma NIC, em termos de óptica
| Elemento | No switch | Na NIC |
|---|
| Gaiolas (cage) | 24–64 por caixa | 1–4 por placa (1–2 típico) |
| SerDes | ASIC de encaminhamento | ASIC controlador da NIC (Intel E810, Broadcom BCM57508, Nvidia ConnectX-7…) |
| Gerenciamento de módulo | NOS via mux I²C e CPLD | driver/firmware via I²C do controlador |
| Política | whitelist do NOS (Como cada NOS valida um módulo) | whitelist do driver/firmware (Compatibilidade de ópticas em NICs) |
| Configuração de velocidade/FEC | CLI | ethtool, ferramentas do fabricante, BIOS/UEFI, gerenciador de dispositivos do SO (Ferramentas) |
| Backhaul | ASIC de fabric | lanes PCIe até a CPU (Portas e PCIe) |
| Energia | 3,3 V por gaiola (cage), a partir do chassi | slot PCIe (25–75 W) mais conector auxiliar em placas de ponta |
| Tipo de placa | Onde | Portas |
|---|
| Placa PCIe add-in (half-height half-length, full-height) | qualquer slot de servidor | 1–2 × SFP28/QSFP28, 1–2 × QSFP56/QSFP112/QSFP-DD/OSFP |
| OCP NIC 3.0 (mezanino SFF / LFF) | slot OCP na traseira do servidor | mesmas gaiolas (cage), acessíveis pela frente, hot-swap em alguns chassis |
| LOM / embarcado | na placa-mãe | geralmente RJ45; SFP+ em alguns |
| Mezanino / blade | servidores blade | conecta ao switch do chassi blade, sem gaiolas (cage) |
| SmartNIC / DPU | PCIe ou OCP | 2 × 100/200/400G, núcleos Arm próprios (SmartNICs e DPUs) |
Famílias e fabricantes
| Fabricante | Famílias (modelos com porta óptica) | Velocidades | Gaiolas (cage) | Driver (Linux) |
|---|
| Intel | X520 / X710 / XXV710 / E810 / E830 | 10G / 10G / 25G / 25–100G / 200G | SFP+, SFP28, QSFP28, QSFP56 | ixgbe, i40e, ice, idpf |
| Nvidia (Mellanox) | ConnectX-4 Lx / -5 / -6 Dx / -6 Lx / -7 / -8 SuperNIC | 25G / 100G / 100–200G / 25–50G / 200–400G / 800G | SFP28, QSFP28, QSFP56, QSFP112, OSFP | mlx5_core |
| Broadcom | NetXtreme-E BCM5741x / 5750x (P225, P425, P2100, P1400GD) | 25G / 100–200G / 400G | SFP28, QSFP56, QSFP-DD | bnxt_en |
| Marvell (QLogic) | FastLinQ 41000 / 45000 | 10–25G / 100G | SFP28, QSFP28 | qede |
| AMD (Solarflare, Pensando) | X2522 / X3522; Pensando DSC | 10–25G; 100–200G | SFP28; QSFP56 | sfc; ionic |
| Chelsio | T6 | 10–100G | SFP28, QSFP28 | cxgb4 |
| Outros | Silicom, Napatech (FPGA), Xilinx/AMD Alveo, Netronome | 10–100G | mistas | — |
As velocidades por modelo de placa são fixadas pelo controlador e pelas gaiolas (cage); “compatível com 25G” significa 10G e 25G, raramente 1G (Portas e PCIe).
O que a NIC precisa de um módulo
- Códigos de conformidade para uma velocidade que o controlador suporte naquela gaiola (cage).
- Identidade que o driver aceita: as famílias Intel são as mais rígidas (Compatibilidade de ópticas em NICs).
- Comportamento de FEC/AN que o driver consiga acompanhar: DAC a 25G+ exige AN da Clause 73 nas duas pontas; ópticas precisam de velocidade forçada e FEC compatível (FEC e AN).
- Classe de potência dentro do orçamento da gaiola (cage) da placa: a maioria das NICs permite QSFP28 classe 4 (3,5 W) e QSFP-DD até 12–15 W; verificar módulos ZR/sintonizáveis (Potência e consumo).
- Refrigeração: o fluxo de ar do servidor vai da frente para trás através da placa; módulos em placas voltadas para trás ficam no ar de exaustão (Classes de temperatura).
Papéis típicos e suas ópticas
| Papel | NIC | Enlace |
|---|
| Host de virtualização geral | 2 × 25G SFP28 | DAC até o ToR (Papéis e topologias) |
| Armazenamento / NVMe-oF | 2 × 100G QSFP28 | DAC/AOC, RoCE com PFC (Ethernet sem perdas) |
| Servidor GPU | 4–8 × 400G OSFP/QSFP112 (um por GPU) | AOC/DR4 até os leaves de rail (Cabeamento de um cluster de IA) |
| HPC | HCA InfiniBand 1–2 × NDR/XDR | DAC/AOC (Cabos IB) |
| Borda / filial | 2 × 10G SFP+ | LR até um núcleo de campus |
| Gerenciamento / OOB | 1G RJ45 ou SFP | — |
Leitura adicional
- Portas de NIC, velocidades e largura de banda do PCIe — gaiolas (cage) em NICs, taxa dupla, cabos breakout, geração do PCIe × lanes vs. total de portas, OCP 3.0, energia e refrigeração.
- Compatibilidade de transceptores em NICs — whitelists de driver por fabricante,
allow_unsupported_sfp da Intel, comportamento no Windows/ESXi, FEC/AN com DAC e ópticas, o que codificar. - Ferramentas e diagnóstico de NIC —
ethtool -m, mlxlink, bnxtnvm, ferramentas da Intel, comandos do Windows e ESXi, leitura de contadores de DDM e FEC a partir do servidor. - SmartNICs e DPUs — BlueField, Pensando, IPU: portas e ópticas em adaptadores programáveis.
No CodingBox
Um módulo que uma NIC rejeita é diagnosticado da mesma forma que um que um switch rejeita: ler a identidade e os códigos de conformidade na bancada, comparar com a lista do driver, codificar se a política exigir (Check transceiver, Bloqueio do fabricante).