Trang chủ » Tín hiệu tốc độ cao và ứng dụng cho các nền tảng mạng cao cấp

Tín hiệu tốc độ cao và ứng dụng cho các nền tảng mạng cao cấp

Với sự ra đời của kỷ nguyên 5G, một cuộc cách mạng về viễn thông đang diễn ra với quy mô lớn chưa từng thấy. Khối lượng dữ liệu khổng lồ, cùng với khả năng truyền dữ liệu cần thiết của nó, đã dẫn đến sự ra đời của thiết bị mạng băng rộng, tốc độ cao thế hệ mới. Tính toàn vẹn tín hiệu tốc độ cao xuất hiện là một trong những thách thức lớn đối với việc thiết kế nền tảng mạng tốc độ cao, cách thức giảm tổn thất chèn, hiệu ứng VIA và SSN (Tiếng ồn chuyển đổi đồng bộ) của bảng mạch in tốc độ cao có thể được giảm thiểu và kiểm soát, là chìa khóa để hoàn thiện hiệu suất của thiết bị viễn thông. Trước sự cần thiết đó, NEXCOM, ITRI (Viện nghiên cứu công nghệ công nghiệp), FHT (Hi-Tec đầu tiên) và TUC (Taiwan Union Technology Corp) đã hợp tác để cùng phát triển công nghệ mới để vượt qua thách thức tốc độ cao như vậy báo hiệu.

Hình 1. Tương quan TUC3 của tốc độ tín hiệu và tổn hao do nối ngoài

Liên minh 4 bên này đã giới thiệu một loại vật liệu mới ‘Ultra Low Loss, được gọi là TUC3, trong khi tổn hao do nối ngoài có thể đạt tối thiểu -0,57dB / inch @ 25Gbps (Hình 1). Một sản phẩm trí tuệ khác, được đặt tên là Coicular VIA (như trong Hình 2 Kiến trúc đồng trục VIA), là một công nghệ tiên tiến vượt trội trong mô phỏng tín hiệu trong đó chỉ số Sdd21 đọc -0.2dB@8GHz, -0.3dB@12.5GHz và -1.2dB@28GHz, tương ứng, trong khi cùng một chỉ số đọc 0,3dB@8GHz, 0,5dB@12.5GHz và 1.6dB@28GHz thông qua PTH VIA truyền thống (Hình 3). Trong biểu đồ so sánh giữa VIA đồng trục so với PTH (Plating Through Hole) hoặc PTH + GND VIA, chúng ta thấy tốc độ truyền càng cao, sự khác biệt lớn hơn về hiệu suất và tính toàn vẹn tín hiệu (Bảng 1). Nó dẫn chúng ta áp dụng VIA đồng trục trong bố trí PCB để duy trì tính toàn vẹn tín hiệu khi nói đến tín hiệu tốc độ cao nói chung.

Hình 2. Xếp chồng VIA đồng trục

Hình 3. Mô phỏng đồng trục VIA vs PTH @ Sdd21 qua các tốc độ khác nhau

Bảng 1. Đo tín hiệu của các loại VIA @ tốc độ khác nhau

Cải tiến thứ ba được nhóm đưa ra thế giới là tụ điện nhúng (trong đường dẫn màu đỏ) được xếp lớp trong PCB FAB như trong Hình 4, nếu so sánh với loại tụ điện chính thống hiện tại của SM (trong đường dẫn màu xanh lá cây), làm giảm dấu mạch điện 50% và kết quả là tăng cường đáng kể tính toàn vẹn tín hiệu vì nó cắt giảm phần lớn SSN được tạo ra bởi chip IC tốc độ cao (như Mellanox ConnectX-5, v.v.). (Hình 5) trình diễn PCB FAB với các tụ điện nhúng có công suất 0,01uF @ 8GHz, điện trở @ 6 Ohm.

Hình 4. Chiều dài dấu tụ điện nhúng (màu đỏ) so với tụ điện SMD (màu xanh lá cây)

Hình 5. Mặt cắt ngang, PCB FAB với các tụ điện nhúng

NEXCOM đã phát triển một mô-đun LAN 100G thể hiện ba sự đổi mới được liên minh kết hợp (Hình 6). Mô-đun LAN hỗ trợ bộ điều khiển 100G trong 2 x100G QSFP28. Cổng 0 được thiết kế theo hướng dẫn thiết kế IC của nhà sản xuất IC 100G, sử dụng PTH + GMD VIA và mạch tín hiệu tốc độ cao tuân thủ giới hạn chiều dài 3 tựa; Trong khi đó, thiết kế của Cổng 1 được xây dựng trên 3 công nghệ tiên tiến, do đó cho phép tín hiệu tốc độ cao mở rộng chiều dài lên tới 14 Lời (Hình 7). Trong quá trình xác nhận kiểm tra sự phù hợp của IEEE, Cổng 1 QSFP28 của mô-đun LAN 100G này đáp ứng các yêu cầu hoàn hảo của IEEE 802.3bm như trong Sơ đồ mắt (Hình 8).

Hình 6. Ảnh chụp nhanh mô-đun LAN 100G

Hình 7. Layout mô-đun PCB 100G LAN

Hình 8. Sơ đồ mắt, cổng 1, mô-đun 100G LAN

Thẻ này, khi được cài đặt trong Nền tảng Intel Purley NEXCOM NSA 7146 và chạy theo DPDK của chính NEXCOM, chúng tôi chứng kiến những con số ấn tượng về thông lượng (Bảng 2). Chúng tôi đạt được điều này mà không cần thêm bất kỳ bộ lặp, bộ định thời lại và bất kỳ thành phần hoạt động nào khác để bảo vệ tính toàn vẹn tín hiệu của nó và duy trì hiệu suất mong muốn. Mô-đun LAN 100G này đánh dấu một mốc quan trọng, một bước đột phá thực sự trong thiết kế tín hiệu tốc độ cao.

Bảng 2. Thông lượng, cổng 1, mô đun LAN 100G

Chia sẻ: