El enlace serial 112G se ha trasladado del laboratorio al piso de exhibición. 56G aumentará mientras que 28G se generalizará.
En la DesignCon 2018 del año pasado, fuimos testigos del diseño digital de alta velocidad. Pasando de 56 Gigabits por segundo (56G) a 112 Gigabits por segundo (112G)La DesignCon 2019 de este año vio numerosas demostraciones de 112G como conectores y cables atrapados con silicio. El 112G todavía aparece en documentos técnicos y paneles, pero definitivamente está llegando a las salas de exhibición. Mientras tanto, 56G ha madurado y se ha convertido en un ecosistema completo.
Cuando se trata de la integridad de la señal y las señales de alta velocidad, la duración de la transmisión es ciertamente importante, especialmente para las señales eléctricas sobre conexiones de cobre.Sí, la transmisión óptica es una opción, pero nadie quiere pagar por ella. sesión de panel El 31 de enero, Nathan Tracy, presidente de la junta directiva de OIF del Foro de interconexión de redes ópticas, dijo: Figura 1 Describe cinco estándares OIF para diferentes longitudes de transmisión eléctrica.
Figura 1: El Optical Internetworking Forum ha creado un estándar para conexiones de cobre de 112 Gbit/s. (Fuente: Foro de interconexión de redes ópticas y DesignCon)
Pérdida de inserción de 0,1 dB/in./GHz (Figura 2), por ejemplo, una traza de PCB de 10 pulgadas es simplemente demasiado larga. Así que los cables saltando sobre la PCB se hicieron populares.
Figura 2: El conjunto de cables salta sobre la placa de circuito impreso para reducir la pérdida por inserción. (Fuente: Foro de interconexión de redes ópticas, Broadcom y DesignCon)
Los conectores para 112G han tomado varias formas en DesignCon, dependiendo de la duración de la transmisión. Para distancias de chip a chip o de chip a chip, el envío de señales moduladas en amplitud de pulso (PAM4) de 4 niveles de 112G (28 GHz) sobre trazas de PCB provoca una pérdida de inserción excesiva. Para superar esa limitación, varias empresas de conectores han desarrollado conjuntos de cables. salta sobre una sección del tablero.
Por supuesto, las señales de alta velocidad también deben pasar a través de la placa posterior. El mismo problema de pérdida de inserción también ocurre allí. Esta es la razón por la que los backplanes cableados son tan populares. figura 3 muestra un backplane cableado de TE Connectivity.
Figura 3: El conjunto de backplane cableado de TE Connectivity transporta varios carriles a 112 Gbits/s cada uno. (Fuente: Martín Rowe)
Las conexiones de cobre de 112 Gbits/s ahora alcanzan longitudes de alrededor de 2 m. Cada vez que aumentamos la velocidad nos encontramos con problemas debido a la pérdida de inserción, el ruido y la diafonía que no ocurrían a velocidades más bajas. PAM4 con cuatro niveles es más sensible al ruido que sin retorno a cero (NRZ, también llamado PAM2) con dos niveles de amplitud. A pesar de los problemas de señalización y peso, el cable de cobre va por buen camino. ¿por qué? Porque sigue siendo menos costoso que usar conexiones ópticas.
Incluso a 56 Gbit/s, las conexiones de cobre pueden alcanzar longitudes de 5 metros o más, suficiente para conectar bastidores de centros de datos. El fabricante de SerDes eSilicon se asoció con Wild River Technology y Samtec para diseñar una placa de prueba (Figura 4) para circuitos integrados SerDes de 56G. Para detalles de esta colaboración, verDiseño rápido: necesitas una aldea para tener éxito”
Figura 4: Esta placa de prueba permite a los ingenieros de eSilicon evaluar dispositivos SerDes de 56 Gbit/s. (Fuente: Martín Rowe)
conector de Figura 4 Contacto directo con el tablero a través de pasadores con resorte. A velocidades de 56G, las conexiones de soldadura no se pueden usar, ya que provocan una pérdida de señal inaceptable. El conector Samtec en esta placa es un ajuste a presión que permanece en su lugar.
Cuando se trata de conectores, no queremos depender de una sola fuente. Por lo tanto, varias empresas han ingresado al mercado de conectores 112G. Además de Samtec y TE Connectivity, Molex (Figura 5) y Huber+Suhner (Figura 6) exhibió esa versión.
Figura 5: Molex es uno de los proveedores de conectores que proporciona interconexiones entre placas que llevan enlaces serie 112G. (Fuente: Martín Rowe)
Mientras demostraba enlaces 112G, Brent Hatfield de Molex dijo: “Hace un año, los chips 112G necesitaban un margen adicional en el canal. Hemos alcanzado nuestros márgenes. Los centros de datos no pagan por enlaces ópticos entre servidores y conmutadores. El ecosistema de cobre está vivo .Hemos allanado el camino para 224G”.
Figura 6: La entrada de Huber+Suhner en el mercado de interconexiones de 112G también incluye cuatro pares diferenciales de 112G, suficientes para admitir Ethernet de 400G. (Fuente: Martín Rowe)
Cuando se les preguntó quién compraría estos circuitos integrados e interconexiones de gama alta, tanto Hatfield de Molex como Tracy de TE dijeron que estas velocidades se encuentran en las primeras etapas de su ciclo de vida. Los ingenieros los están evaluando para uso futuro. Los enlaces de 56 Gbit/s están en aumento y los enlaces de 28 Gbit/s ahora se están produciendo en masa para su uso en centros de datos. De hecho, los enlaces de 56 Gbit/s se han convertido en parte de un ecosistema completo.de este videoEn Samtec, Scott McMorrow demuestra un sistema que incluye enlaces chip a chip, enlaces chip a chip y enlaces backplane.
https://www.youtube.com/watch?v=qMOg55qnPrk
Los enlaces 112G ahora son una nueva tecnología para los centros de datos, pero los ingenieros deben enfrentar los desafíos que genera. Como puede ver, estas interconexiones de baja pérdida causaron un problema que ni siquiera ocurrió a 56 Gbit/s: reflejos. Esto significa que estas interconexiones tienen una pérdida muy baja, por lo que las señales reflejadas pueden volver a la fuente más fácilmente que antes. Aún así, se está hablando de la próxima generación a 224 Gbit/s. Predicción: Para DesignCon 2021, veremos documentos que cubren los problemas emergentes de la próxima velocidad y qué hacer al respecto.
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