如何利用Flyover电缆简化系统布局

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。