摘要/前言
本白皮书包含了实测数据和示例,解释了为什么在高速设计中,电缆解决方案可能更好。它还探讨了诸如电缆管理和成本等方面的问题。
上接中篇,Samtec 白皮书 | Flyover®电缆系列中篇,我们了解了电缆如何改善热管理、如何利用Flyover®优化设计等要点,本篇是系列三部曲的结尾,将聚焦降低功耗、简化布局和成本控制,更将在结尾提供汉化完整版下载链接。
如何利用 Flyover®电缆降低功耗
正如上文所述,采用 Flyover®设计可以消除对CDR的需求,因为CDR是主动元件,它们的消除有助于改善功率预算。此外,电缆的更佳损耗性能可以减轻额外SerDes发送和接收均衡等因素的负担,进而有助于降低功耗。
如何利用 Flyover®电缆简化系统布局?
对于具有大量SerDes/差分对的系统,使用Flyover®电缆可以显著简化布线。这意味着布局工程师可能无需使用那么多层的PCB,并且将信号传输线路从电路板移到靠近芯片的 Flyover®电缆上可以大大简化系统的布局。
现今许多设计在PCB区域都包含高度密集的布线,传统上为了简化布局往往需要增加更多层数或者增加布线长度。而采用Flyover®解决方案可以避免这两种昂贵的替代方案。通过图6中的示例,我们可以看到在高端口数量的网络交换机布局中,与使用PCB走线的传统交换机布局相比,采用Flyover®布局更为简单明了。
图 6:前端口的传统交换机布局(左)与更简洁的 Flyover®布局(右)相比。
Flyover®方案使用18 英寸的电缆,并将ASIC推远至系统后部,以获得更佳的散热性能(见图 7 和图 8)。Flyover®解决方案的简化布线有助于提高整体信号完整性,并且经过测量的性能证明了这一点。图9显示了采用Flyover®方案相对于传统方案明显改善的比特误码率(BER)。值得注意的是,BER是在应用前向纠错码(FEC)之前测量的。
图 7:如图 6(左)所示的传统布线通道。
图 8:如图 6(右)所示的 Flyover®通道。
图 9:图 6 中 ASIC 在传统(顶部)和 Flyover®(底部)配置下以每通道 56G PAM4 运行时的 BER,显示 Flyover®配置中的 BER 性能明显更好。
关于成本方面?
采用Flyover®技术可以消除对CDR和高端PCB材料的需求,同时减少PCB层数,这些都有助于优化系统成本。简化设计复杂性不仅可以缩短上市时间,还能够避免PCB密集布线区域的性能问题。
此外,Flyover®电缆提供了设计灵活性,降低了热效应,进而提升了可维护性和产品寿命。总的来说,采用Flyover®技术可实现更佳的信号完整性和热管理,而又不会增加整体系统成本。
关于电缆管理?
对于初次使用Flyover®电缆的设计人员来说,可能会担心电缆管理的问题。一个经常被提出的问题是:使用电缆会对气流产生什么影响?事实上,电缆确实会对气流产生影响,但由于它们通常比原本的走线要长得多,我们可以通过合理的布线来尽量减少这种影响。Samtec拥有一支系统架构师团队,可以协助处理新设计中的电缆管理问题,帮助优化信号完整性和热负载的分布。
Samtec的电缆管理团队可以协助解决的问题包括:
Samtec的信号完整性(SI)团队可以提供占位设计和连接器分支区域(BOR)的相关支持,例如:为连接器占位面积分配布局是一项挑战,因为与芯片相邻的电路板空间通常需求量很大,那么我该如何设计连接器的布局?
为什么选择Samtec?
Samtec致力于推动电缆设计的最新技术。因此,Samtec的电缆采用独特的结构,性能出色。作为行业服务的佼佼者,Samtec 提供专业的工程支持、全方位的系统优化帮助、快速交付产品样品和原型,以及丰富的在线资源、模型和创新工具,以帮助简化设计流程。
Samtec的Flyover®产品系列包括Flyover®面板组件、Flyover®中板组件、Si-FlyM ASIC相邻技术、FireFly™ Micro Flyover® System™(铜缆或光缆)、以及背板电缆组件。
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备注:此白皮书版权及解释权归Samtec所有,仅供大家进行研究参考和技术交流,严禁任何以商业或盈利为目的的转发、传播,敬请理解~
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