0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何在设计25G系统时做出很好的平衡

电子设计 来源:电子设计 作者:电子设计 2022-01-21 14:32 次阅读

在为下一代服务器和交换机实现从10G到25G系统的转换时,硬件设计工程师们必须满足以下这些互相抵触和矛盾的目标:尽可能降低数据延迟、保持或减小功耗、以及尽可能地降低成本。为了用具有竞争力的成本优势为数据中心用户提供世界一流的产品,从根本上来说,你必须少花钱多办事。

以下是5个快速小窍门,它能使你在设计25G系统时做出很好的平衡:

1.确定系统中的哪条链路将会需要信号调节;这将取决于走线长度和印刷电路板 (PCB) 材质。低损耗材料需要较少的信号调节,不过它们的价格也比标准材料要贵。损耗大于专门用途集成电路 (ASIC) 的内在补偿功能的通道将需要某种形式的信号调节。例如,如果你的ASIC能够实现30dB的补偿,你就有可能希望为损耗达到27dB或以上的通道增加信号调节,而其中的3dB差异可以作为安全裕量。

图1是一个PCB材料A和B之间的通道损耗预算分析比较示例图。

2.对于那些需要信号调节的通道,用小型封装实现设计灵活性。小型封装提供高通道密度,并且使你能够使用重定时器或引脚兼容中继器。

3.设计一个适应重定时器或中继器需要的电源解决方案。例如,TPS53513同步降压转换器能够提供8A电流,已足够一组6个重定时器或中继器的用电需要。

4.确定SMBus寻址机制,这个机制需要对电路板上的每个重定时器/中继器器件进行单独寻址。你可以用16个唯一SMBus地址中的一个来对每个器件进行引脚配置。如果一块电路板上有超过16个器件,可以考虑使用一个诸如TCA/PCA系列I2C/SMBus开关的I2C扩展器来将这个SMBus分为多个总线。

5.在电路板上放置一个单个低成本25MHz (±100ppm) 2.5V单端时钟,以支持多达20个重定时器器件。由于它不用于恢复数据,所以这个时钟不具有任何抖动需要。这个重定时器将接受时钟计时,对其进行缓冲,并且将其复制在一个输出引脚上,以便轻松连接到下一个重定时器。无需用到多个晶振或扇出缓冲器。如果你最终决定使用中继器,而不是重定时器的话,那么你可以选择不组装这个组件来降低成本。

为了使以上这些技巧在实现起来更加简单,TI已经引入了业内首款引脚兼容中继器 (DS280BR810) 和重定时器 (DS250DF810) 解决方案产品组合,以实现25G背板和前端口应用。而这些是如何帮助实现功耗、性能和价格之间的平衡呢?这一切都与设计简便性和灵活性相关。

TI的引脚兼容中继器和重定时器解决方案使你能够在尽可能减小延迟和降低物料清单 (BOM) 成本的同时,选择一款满足你性能目标的解决方案。硬件工程师知道,周围元件的成本、尺寸和复杂度与中继器或重定时器本身同样重要。可以考虑一下图2中的电路板设计示例。

TI的25G DS280BR810中继器和DS250DF810重定时器解决方案的引脚兼容属性使你能够生成一个电路原理图,以评估这两个选项,从而实现针对最终产品的成本、功耗、和性能优化。信号完整性工程师们能够用中继器解决方案来开始测试,这个解决方案提供更低成本和功耗。如果系统中的抖动和串扰需要更高性能,那么它们可以升级到一个引脚兼容重定时器解决方案。

小物件真的具有大作用。可以想象一个常见的、有20000台服务器的数据中心。使用中继器,而不使用重定时器能够使一个服务器网络接口卡 (NIC) 节省大约1W的功耗,累加在一起每年节省的电费超过21000美元(每度电0.12美元),这其中还不包括所节省的冷却方面的开销。如果你将BOM的元件成本减少5美元,就能多节省100000美元。最后,50ns延迟与500ps延迟之间的差异在于,满足整个数据中心服务请求的同时,每天会“浪费”8个小时的时间(假定每秒有2000个请求,每天每台服务器的总使用时间为4小时)。

通过使用以上这些技巧,你应该能够设计出一款在成本、功耗和性能之间做出很好均衡的电路板。

审核编辑:何安

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 模拟
    +关注

    关注

    7

    文章

    1420

    浏览量

    83871
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    明明我说的是25G信号,你却让我看12.5G的损耗?

    高速先生成员--黄刚 关于高速信号损耗要看哪个频点的问题,高速先生真的一年都要被咨询几十次!还是以我们比较熟悉的25G光模块信号为例子来开始我们今天这篇文章吧。下图是一个简单的25G光模块
    发表于 10-23 09:11

    明明我说的是25G信号,你却让我看12.5G的损耗?

    那一天,我问高速先生25G光模块信号在主板上允许的损耗是多少,他们就告诉我在12.5G要满足大概7.3dB,我当时就懵了,明明我说的是25G啊,他跟我说12.5G干嘛!
    的头像 发表于 10-23 09:08 888次阅读
    明明我说的是<b class='flag-5'>25G</b>信号,你却让我看12.5<b class='flag-5'>G</b>的损耗?

    何在智能手机系统中使用bq27505

    电子发烧友网站提供《如何在智能手机系统中使用bq27505.pdf》资料免费下载
    发表于 10-17 10:21 0次下载
    如<b class='flag-5'>何在</b>智能手机<b class='flag-5'>系统</b>中使用bq27505

    25G/28G重定时器与转接驱动器在常见应用中的最优化实现

    电子发烧友网站提供《25G/28G重定时器与转接驱动器在常见应用中的最优化实现.pdf》资料免费下载
    发表于 09-06 11:26 0次下载
    <b class='flag-5'>25G</b>/28<b class='flag-5'>G</b>重定时器与转接驱动器在常见应用中的最优化实现

    何在RS-485系统中隔离信号和电源

    电子发烧友网站提供《如何在RS-485系统中隔离信号和电源.pdf》资料免费下载
    发表于 08-27 09:48 3次下载
    如<b class='flag-5'>何在</b>RS-485<b class='flag-5'>系统</b>中隔离信号和电源

    新品发布 rBT3250-50G突发误码分析仪,支持突发和连续模式信号输出及误码测试

    联讯仪器rBT3250是专门针对下一代25G/50G无源光网络(PON)应用的光线路终端(OLT)测试新型突发误码分析仪,用于评估突发模式下的25G及50G OLT接收机性能。产品整体
    的头像 发表于 07-26 18:35 1069次阅读
    新品发布 rBT3250-50<b class='flag-5'>G</b>突发误码分析仪,支持突发和连续模式信号输出及误码测试

    5G以太网和5G前传业务的有效解决方案——25G可调DWDM光模块

    为了满足客户5G基站高密度互联和其他环形组网传输需求,易天光通信还推出了多元化的5G光模块解决方案,包括10G/25G/100G SR/LR
    的头像 发表于 07-18 14:50 352次阅读
    5<b class='flag-5'>G</b>以太网和5<b class='flag-5'>G</b>前传业务的有效解决方案——<b class='flag-5'>25G</b>可调DWDM光模块

    基于STM32G474的电机控制,如何在sdk上配置使用spwm波?

    基于STM32G474的电机控制,如何在sdk上配置使用spwm波
    发表于 05-30 06:28

    光模块25G SFP28 SR和LR有什么区别?

    25G SFP28 SR和25G SFP28 LR光模块是高速光纤通信中使用的两种不同类型的光模块,它们在传输距离、应用场景、光纤类型以及性能参数等方面有所区别。
    的头像 发表于 05-23 16:34 1337次阅读

    5G前传光纤传输的25G光模块晶振SG2016CAN

    一款适用于5G前传光纤传输网络中的25G光模块的5G晶振SG2016CAN。随着5G时代的到来,5G晶振的重要性也不言而喻,小体积宽温晶振S
    发表于 04-28 17:24 0次下载

    25G BIDI SFP28单纤光模块分类及应用解析

    信息技术的飞速发展,光通信技术在现代网络中扮演着越来越重要的角色。作为5G前传技术的核心板块之一,ETU-LINK 25G BIDI SFP28光模块因其高性能、低成本等特点,在5G网络大规模部署起到了广泛应用。
    的头像 发表于 04-18 17:02 487次阅读
    <b class='flag-5'>25G</b> BIDI SFP28单纤光模块分类及应用解析

    25G SFP28 AOC线缆最新数据传输解决方案

    在当今云计算、大数据、人工智能等领域,对高速数据传输的需求不断增加。传统的1G和10G网络已经无法满足数据中心日益增长的流量,因此迫切需要更高速的解决方案。25G SFP28 AOC有源光缆迎合了这一需求,成为连接数据中心、服务
    的头像 发表于 03-29 10:35 506次阅读
    <b class='flag-5'>25G</b> SFP28 AOC线缆最新数据传输解决方案

    25G SFP28 ZR 80KM光模块最新方案详解

    目前市场上25G光模块主要以LR/ER/SR/BIDI光模块为主,近期,易天研发团队强势推出了25G SFP28 ZR 80KM光模块。
    的头像 发表于 03-06 16:09 535次阅读
    <b class='flag-5'>25G</b> SFP28 ZR 80KM光模块最新方案详解

    从百兆到百G,DWDM光模块的演进

    上周,易飞扬发布了下一代5G和城域DWDM波分光模块和COLOR ZR+ DWDM光模块解决方案营销报告,介绍了高速率的25G、50G及100G的新型DWDM光模块,本周我们探讨易飞扬
    的头像 发表于 01-26 11:00 511次阅读
    从百兆到百<b class='flag-5'>G</b>,DWDM光模块的演进

    易飞扬发布COLOR ZR+系列四载波(4×25G NRZ)平行100G QSFP28 DWDM4光模块

    长距离传输有非相干和相干两种模式。易飞扬即日官宣发布两款创新的100G QSFP28 PSM DWDM4非相干长距离光模块。这是一种基于4×25G NRZ的四载波DWDM解决方案,有C-band
    的头像 发表于 11-29 17:42 827次阅读
    易飞扬发布COLOR ZR+系列四载波(4×<b class='flag-5'>25G</b> NRZ)平行100<b class='flag-5'>G</b> QSFP28 DWDM4光模块