Мідні сплави, включаючи берилієву мідь та фосфорну бронзу, забезпечують достатню гнучкість, і їх можна використовувати для високошвидкісного штампування та формування виробів. Різні покривні матеріали від золота до олова зменшують контактну стійкість, збільшують довговічність та запобігають корозії. Мідні кабелі можуть бути надійно завершені за допомогою різних методів, включаючи пайку, обтиск, зачистку дроту та пайку. Мідні ланцюги, вбудовані в багатошаровий ламінований матеріал PCB, роблять можливим з'єднання високої щільності. Компоненти на цих платах виготовляються з використанням високошвидкісного автоматизованого обладнання та припаюються хвильовим паянням. Проектування та створення надійних мідних ланцюгів протягом багатьох років додало людям впевненості у середовищі та світовому ланцюзі постачання, що складається з різних виробників.
Мідь - чудовий матеріал, але він має свої обмеження. Оскільки швидкість системи продовжує зростати, мідні провідники починають демонструвати несприятливі характеристики. На додаток до простого опору постійного струму, такі фактори, як зміна імпедансу, перехресні перешкоди спереду назад, нахил, тремтіння та перешкоди між символами часто погіршують якість цифрових сигналів. Крім того, повинні бути вирішені проблеми ЕМІ та заземлення.
Зі збільшенням швидкості передачі даних кожен із цих негативних факторів стає більшим, фактично обмежуючи фізичну довжину каналу. За останні кілька років розробники систем почали вводити більше 25 Гбіт / с додатків. Враховуючи різні фактори, підтримка швидкості передачі цифрових сигналів стає все більш серйозною проблемою.
Оптичні з’єднання волокон із використанням фотонів замість електронів обговорювались протягом багатьох років. Модульований промінь світла, який передає цифрову інформацію, завжди був середовищем вибору для дуже далеких ліній зв'язку, тоді як мідні канали потребують декількох точок посилення і намагаються зменшити спотворення. Інженери продовжують шукати шляхи продовження терміну служби міді. Доцільність оптичного волокна в каналах короткого та середнього діапазону була метою інженерів протягом багатьох років. Покращення передачі мідних каналів, включаючи перехід на диференціальні пари, сигналізацію PAM4 та вдосконалене кондиціонування сигналу, вбудовані в чіп SERDES, дозволяють розробникам продовжувати використовувати мідні канали прийнятної довжини.
Оптичне волокно страждає від кількох проблем, включаючи додаткові витрати та потужність, споживану процесом електрооптичного перетворення, необхідного на обох кінцях оптичного каналу. І складний і дорогий процес закінчення волокон. Волоконно-оптичні матеріали також вважаються більш крихкими, ніж традиційні мідні кабелі.
Оскільки високошвидкісні канали продовжують обмежуватися міддю, а вартість оптичних кабелів, роз’ємів та активних компонентів падає, ставлення людей змінюється. Оптичне волокно забезпечує переваги більшої пропускної здатності та доступності. Досягнення мультиплексування з поділом на довжину хвилі та когерентна передача можуть ще більше підвищити ефективність оптичного волокна.
Завдяки використанню технології розширеного променя мінімізована надзвичайна чутливість до будь-яких забруднень на спарюваній поверхні оптичного інтерфейсу, що використовує лінзи, вбудовані в роз'єм, для збільшення діаметра променя по всій поверхні. Ця техніка робить вплив пилу на світло, що проходить, значно меншим.
Зараз оптичне волокно розглядається для використання в центрах обробки даних та порівняно коротких програмах. У деяких випадках оптичне волокно може бути навіть використано в коробках.
Потреба мінімізувати втрати та спотворення друкованих матеріалів у високоефективних додатках спонукала людей вилучати ці канали з друкованої плати. Одним із рішень є перетворення високошвидкісного сигналу в екранований двоназіальний кабель, що примикає до пристрою ASIC або SERDES. У цих кабелях зменшення та спотворення сигналу значно зменшуються. Ці кабелі перестрибують поверхню друкованої плати і часто закінчуються роз'ємами вводу-виводу, встановленими на панелі пристрою.
Ще одне недавнє рішення - оптична упаковка, яка локалізує процес електрооптичного перетворення на загальній підкладці з SERDES або комутаційними мікросхемами, і використовує оптику для подачі сигналу безпосередньо на панель вводу-виводу. Результатом є низьке спотворення та висока щільність порту.
Реалізацією цієї технології інтеграції є кремнієва фотоніка, яка намагається інтегрувати кілька компонентів оптичного передавача або приймача на кремнієву мікросхему. Мета - замінити електричні імпульси фотонними сигналами. Протягом багатьох років вчені намагалися зробити практичний лазер на кремнії, але безуспішно. Нещодавно вони вирішили зосередитись на окремих лазерних джерелах та фотонних чіпах, встановлених на загальній підкладці. Кремнієві фотонні пристрої можуть інтегрувати безліч функцій, включаючи модулятори, SERDES, оптичні підсилювачі, детектори, фільтри, розгалужувачі та розподільники, а також інтегрувати схеми електронної логіки, пам'яті та приводу на одному чіпі.
До переваг цієї технології належать:
* Швидкісна передача.
* Кремнієві хвилеводи можуть співіснувати з провідниками на загальній підкладці.
* Використовуйте існуюче обладнання для виготовлення, обробки та випробування пластин з інтегральною схемою великої потужності.
* Можливість створення електронних та оптичних компонентів на одному мікрочіпі.
* Здійснити електрооптичне перетворення на тому самому чіпі.
* Зниження енергоспоживання.
* Ступінь інтеграції збільшує щільність системи.
* Знизьте системні витрати завдяки автоматизації.
ласкаво просимо зв'язатися з нами!
