Interconnessioni TE zQSFP+ (QSFP28): Ottieni la velocità di cui hai bisogno, dalla Q alla Z
Con l'aumento della dipendenza dai dispositivi mobili, i datacenter sono diventati un punto focale del settore tecnologico, con un'enfasi sull'accessibilità migliorata ai dati con latenza ridotta. Questa dipendenza ha creato una sfida unica per gli ingegneri, poiché quantità crescenti di dati devono essere trasferite a velocità più elevate.
In risposta alla significativa domanda di mercato per la tecnologia nelle applicazioni per datacenter, TE Connectivity (TE) offre un portafoglio completo di prodotti d'interconnessione zQSFP+, fornendo ai clienti una delle selezioni di prodotti più ampie sul mercato.
Le precedenti soluzioni di interconnessione supportavano velocità di 10Gbps, ma poiché i requisiti di trasferimento dati aumentano, queste soluzioni non saranno più in grado di soddisfare le nuove richieste. Offrendo quattro canali con velocità di trasferimento dati fino a 28Gbps, l'interconnessione zQSFP+ supporta requisiti Ethernet a 100Gbps, Fiber Channel da 128G, il consorzio 50/100G e la velocità di dati avanzata (EDR) InfiniBand da 100Gbps per progetti ad alta velocità.
La nuova soluzione a 28Gbps di TE è retrocompatibile con i cavi e transceiver QSFP/QSFP+ esistenti a 10Gbps, aumentando la flessibilità di progettazione e consentendo un percorso di migrazione senza interruzioni, rispettando al contempo gli standard di interconnessione del settore. Per i sistemi in cui non sono richiesti tassi di trasferimento dati più elevati, ma è necessario un aggiornamento dell'hardware per l'interconnessione al fine di migliorare il margine, la nuova soluzione zQSFP+ permette un budget di perdita migliorato per ottiche e cavi in rame progettati per 10Gbps. Questa soluzione coperta e passante attraverso la placca anteriore soddisfa diversi tipi di configurazioni con opzioni diverse per dissipatori di calore e tubi di luce.
Le interconnessioni zQSFP+ di TE aiutano i moduli ottici e gli assemblaggi di cavi ad aumentare le velocità di trasferimento dati di 2,5 volte rispetto alle soluzioni esistenti. Poiché tassi di trasferimento dati più elevati possono rendere più impegnativa la protezione EMI (interferenza elettromagnetica) a causa della frequenza aumentata generata da tempi di salita brevi, il portafoglio di prodotti d'interconnessione zQSFP+ è progettato per migliorare la protezione EMI fino a 28Gbps, riducendo così la possibilità di non conformità FCC dovuta all'interconnessione. Le prestazioni termiche migliorate sono attribuibili al design della gabbia, che fornisce un dissipatore di calore ottimizzato, garantendo migliori prestazioni termiche e dissipazione del calore durante i picchi di utilizzo operativo.
Le prestazioni delle interconnessioni ad alta velocità sono principalmente caratterizzate dalla perdita di ritorno e dalla perdita di inserzione dell'interconnessione, oltre alla conversione differenziale a modalità comune. La perdita di ritorno è la magnitudo del coefficiente di riflessione, espressa in termini di dB rispetto alla frequenza. La perdita di ritorno descrive quanto bene un'impedenza di riferimento corrisponda a un'impedenza di sistema specifica. Un valore basso di perdita di ritorno è desiderabile per prestazioni ottimali, poiché implica un sistema ben calibrato. Per le interconnessioni differenziali ad alta velocità, 100 ohm e 85 ohm sono valori comuni come target di impedenza differenziale. Figura 1 sotto, traccia la perdita di ritorno differenziale del connettore. La maggior parte degli ingegneri di interconnessione o integrità del segnale riconosce la difficoltà associata all'ottenere geometrie del connettore che garantiscano un'impedenza uniforme, quando si utilizza un connettore in una interconnessione ad alta velocità. A causa delle geometrie complesse che spesso si incontrano, il connettore può essere un contributore primario a discontinuità di impedenza nell'interconnessione.
Figura 1: Perdita di ritorno differenziale per connettore SMT
Figura 1 dimostra che il connettore ha risultati piuttosto impressionanti di perdita di ritorno differenziale -- <= -10dB -- fino a 14 GHz, che è leggermente oltre la frequenza di Nyquist per 25Gbps. È importante notare che gran parte del contenuto frequenziale di un pattern Pseudo Random Bit Sequence (PRBS) avrà uno spettro sinx/x, con la parte predominante della sua energia concentrata a 0,5/tempo di salita del segnale. Facendo riferimento al grafico della perdita di ritorno sopra, si può determinare che la maggior parte dell'energia generata da un segnale di 25Gbps non sarà riflessa significativamente, grazie al connettore. Considerando che la maggior parte dell'energia contenuta nel segnale sarà al di sotto dei 12,5 GHz, alcune delle armoniche dispari di terzo ordine e superiori si troveranno a frequenze più alte, ma con un contenuto energetico progressivamente minore. Una sfida aggiuntiva nel lavoro con interconnessioni ad alta velocità è la quantità di perdita subita nel canale. La perdita di inserzione rivela quanta energia viene trasmessa attraverso l'interconnessione rispetto a quanta energia è stata iniettata nell'interconnessione su una vasta banda di frequenze.
Figura 2: Illustra la quantità di perdita rispetto alla frequenza che il connettore SMT contribuisce all'interconnessione
C'è una perdita inferiore a 1,3 dB, fino a 14 GHz. I dati sulla perdita di ritorno (Fig. 1) e sulla perdita di inserzione (Fig. 2) indicano che il design del connettore per questo interconnessione funziona bene. Storicamente, i connettori hanno prestazioni scadenti quando utilizzati con interconnessioni ad alta velocità. Questa soluzione SMT dimostra che questi connettori offrono prestazioni eccellenti per le velocità di trasmissione dati e i tempi di salita di interesse.
Figura 3: Illustra le prestazioni Power Sum FEN del connettore TE zQSFP SMT
Questo connettore offre un'eccellente prestazione FEN con un rumore inferiore a -40dB fino a e oltre la frequenza di Nyquist di 14 GHz. Inoltre, si nota che non ci sono strutture risonanti significative visibili nella banda di frequenza di interesse. Il portafoglio completo di interconnessioni zQSFP+ di TE fornisce un'interfaccia scalabile per passare facilmente da velocità di trasmissione dati di 10Gbps a 28Gbps, offrendo agli ingegneri la flessibilità di progettazione necessaria per soddisfare le crescenti esigenze previste per i data center.
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