Задача
Российскому производителю серверного оборудования была нужна двухпроцессорная материнская плата на Baikal-S — для вычислительных узлов, систем виртуализации и задач, где требуется отечественная процессорная база. Плату требовалось спроектировать с нуля: от выбора архитектуры до производства в России.
Ключевые технические сложности — два крупных процессора с собственными подсистемами памяти на одной плате, 12 каналов DDR4 и десятки линий PCIe 4.0 с жёсткими требованиями к целостности сигналов, а также многофазное питание процессоров с высокими токами.
Что сделали
ГАОДИ вела проект полного цикла — от структурной схемы до серийного выпуска.
- Разработали схемотехнику: подсистемы питания процессоров и памяти, межпроцессорное соединение, тактирование, BMC, периферийные интерфейсы.
- Спроектировали стек многослойной печатной платы с контролем импеданса и выполнили трассировку 12 каналов DDR4 с выравниванием длин внутри групп.
- Развели высокоскоростные линии PCIe 4.0 к слотам расширения и разъёмам; провели анализ потерь и переходных отверстий, применили обратное сверление там, где это было необходимо.
- Подобрали компонентную базу с учётом доступности и сроков поставки, подготовили BOM с альтернативами.
- Провели DFM-анализ под собственные SMT-линии и разработали тестовый стенд для проверки собранных плат.
- Организовали серийное производство: монтаж, рентген-контроль BGA, AOI, функциональный контроль и прослеживаемость в MES.
Отдельное внимание уделили подсистеме питания. Каждый процессор Baikal-S при полной нагрузке потребляет порядка 120 Вт, а напряжение ядра требует многофазного преобразователя с быстрым откликом на скачки тока. Расположение фаз, конденсаторов и полигонов питания согласовывали с трассировкой памяти, чтобы не допустить перекрёстных наводок на линии DDR4. Тепловой режим платы проверили в составе шасси заказчика при длительной нагрузке на все 96 ядер системы.
Результат
Заказчик получил серийную двухпроцессорную плату на Baikal-S с полным комплектом конструкторской документации. Платы выпускаются на производстве ГАОДИ в Электростали; объём — несколько сотен изделий в год. Наработки по трассировке DDR4 и PCIe 4.0 и тестовой оснастке используются в последующих серверных проектах компании.
