Vara sakausējumi, ieskaitot berilija varu un fosfora bronzu, nodrošina pietiekamu elastību, un tos var izmantot ātrgaitas štancēšanai un formēšanai. Dažādi apšuvuma materiāli no zelta līdz alvai samazina kontakta pretestību, palielina izturību un novērš koroziju. Vara kabeļus var droši izbeigt, izmantojot dažādas metodes, ieskaitot lodēšanu, gofrēšanu, stieples noņemšanu un lodēšanu. Vara shēmas, kas iestrādātas daudzslāņu PCB lamināta materiālā, padara iespējamus augsta blīvuma savienojumus. Šajos dēļos esošie komponenti tiek ražoti, izmantojot ātrgaitas automatizētas iekārtas, un lodēti ar viļņu lodēšanu. Uzticamu vara ķēžu projektēšana un izveidošana gadu gaitā cilvēkiem ir devusi pārliecību par vidēju un globālu piegādes ķēdi, ko veido dažādi ražotāji.
Varš ir lielisks materiāls, taču tam ir savi ierobežojumi. Tā kā sistēmas ātrums turpina palielināties, vara vadītājiem sāk parādīties nelabvēlīgas īpašības. Papildus vienkāršai līdzstrāvas pretestībai tādi faktori kā pretestības izmaiņas, šķērsruna no aizmugures uz aizmuguri, slīpums, satricinājums un dažādu simbolu iejaukšanās bieži pasliktina digitālo signālu kvalitāti. Turklāt ir jāatrisina EMI un zemes cilpu problēmas.
Palielinoties datu pārraides ātrumam, katrs no šiem negatīvajiem faktoriem kļūst lielāks, efektīvi ierobežojot kanāla fizisko garumu. Dažu pēdējo gadu laikā sistēmu projektētāji ir sākuši ievadīt vairāk nekā 25 Gb / s lietojumprogrammas. Ņemot vērā dažādus faktorus, digitālo signālu pārraides ātruma uzturēšana ir kļuvusi par arvien nopietnāku izaicinājumu.
Optisko šķiedru savienojumi, izmantojot elektronus, nevis fotonus, tiek apspriesti daudzus gadus. Modulētais gaismas stars, kas pārraida digitālo informāciju, vienmēr ir bijis izvēlēts līdzeklis ļoti tālsatiksmes saitēm, savukārt vara kanāliem ir nepieciešami vairāki pastiprināšanas punkti un tie mēģina samazināt traucējumus. Inženieri turpina meklēt veidus, kā pagarināt vara kalpošanas laiku. Optisko šķiedru iespējamība maza un vidēja diapazona kanālos inženieru mērķis ir bijis daudzus gadus. Vara kanālu pārraides uzlabojumi, tostarp pāreja uz diferenciāliem pāriem, PAM4 signalizācija un uzlabota signāla kondicionēšana, kas iebūvēta SERDES mikroshēmā, šie pasākumi ļauj dizaineriem turpināt izmantot pieņemama garuma vara kanālus.
Optiskā šķiedra cieš no vairākām problēmām, ieskaitot papildu izmaksas un jaudu, ko patērē elektrooptiskās pārveidošanas process, kas vajadzīgs abos optiskā kanāla galos. Un sarežģīts un dārgs šķiedru izbeigšanas process. Optisko šķiedru materiāli tiek uzskatīti arī par trauslākiem nekā tradicionālie vara kabeļi.
Tā kā ātrgaitas kanālus joprojām ierobežo varš un samazinās optisko kabeļu, savienotāju un aktīvo komponentu izmaksas, cilvēku attieksme mainās. Optiskā šķiedra nodrošina lielāka joslas platuma un pieejamības priekšrocības. Viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas un saskaņotas pārraides sasniegumi var vēl vairāk uzlabot optiskās šķiedras efektivitāti.
Izmantojot paplašinātā staru tehnoloģiju, ir samazināta ārkārtīga jutība pret jebkuru piesārņojumu uz optiskā interfeisa pārošanās virsmas, kas izmanto savienotājā integrētās lēcas, lai palielinātu staru kūļa diametru visā saskarnē. Šis paņēmiens padara putekļu ietekmi uz pārraidīto gaismu daudz mazāku.
Tagad tiek domāts par optisko šķiedru izmantošanu datu centros un salīdzinoši īsās lietojumprogrammās. Dažos gadījumos optisko šķiedru pat var izmantot kastēs.
Nepieciešamība pēc iespējas samazināt drukāto shēmu materiālu zudumus un izkropļojumus augstas veiktspējas lietojumprogrammās ir stimulējusi cilvēkus noņemt šos kanālus no shēmas plates. Viens no risinājumiem ir ātrgaitas signāla pārveidošana par aizsargātu divslāņu kabeli, kas atrodas blakus ASIC vai SERDES ierīcei. Šajos kabeļos signāla vājināšanās un deformācija ir ievērojami samazināta. Šie kabeļi lec pāri PCB virsmai un bieži beidzas ar I / O savienotājiem, kas uzstādīti ierīces panelī.
Vēl viens nesenais risinājums ir kopīgi iesaiņota optika, kas atrod elektrooptisko pārveidošanas procesu uz kopēja substrāta ar SERDES vai komutācijas mikroshēmām, un izmanto optiku, lai signālu nogādātu tieši I / O panelī. Rezultāts ir mazs traucējums un liels ostas blīvums.
Šīs integrācijas tehnoloģijas realizācija ir silīcija fotonika, kas mēģina integrēt vairākus optiskā raidītāja vai uztvērēja komponentus silīcija mikroshēmā. Mērķis ir aizstāt elektriskos impulsus ar fotonu signāliem. Daudzus gadus zinātnieki ir mēģinājuši uz silīcija izgatavot praktisku lāzeru, taču bez panākumiem. Nesen viņi izvēlējās koncentrēties uz atsevišķiem lāzera avotiem un fotoniskām mikroshēmām, kas uzmontētas uz kopēja pamatnes. Silīcija fotoniskās ierīces var integrēt vairākas funkcijas, ieskaitot modulatorus, SERDES, optiskos pastiprinātājus, detektorus, filtrus, savienotājus un sadalītājus, kā arī vienā mikroshēmā integrēt elektroniskās loģikas, atmiņas un piedziņas ķēdes.
Šīs tehnoloģijas sniegtās priekšrocības ir:
* Ātrgaitas transmisija.
* Silīcija viļņvadi var pastāvēt līdzās ar vadītājiem uz kopēja pamatnes.
* Izmantojiet esošās lieljaudas integrālās shēmas ražošanas, procesu un vafeļu testēšanas iekārtas.
* Spēja izveidot elektroniskos un optiskos komponentus vienā un tajā pašā mikroshēmā.
* Realizēt elektrooptisko pārveidošanu tajā pašā mikroshēmā.
* Samaziniet enerģijas patēriņu.
* Integrācijas pakāpe palielina sistēmas blīvumu.
* Samaziniet sistēmas izmaksas, izmantojot automatizāciju.
laipni aicināti sazināties ar mums!
