Ganzes Board Hard Gold Leiterplatten

High Speed Backplane und verwandte Normen

Hintergrundplan Selbst ist eine Art besonderes Leiterplatten die hauptsächlich Verbindungskanäle für verschiedene Arten von Unterkarten im System bereitstellt, einschließlich Signal, Stromversorgung, Verwaltungsschnittstelle usw. Die Struktur spielt auch eine Unterstützungsrolle für die Unterkarte.

Der Unterschied zwischen High-Speed-Backplane und gewöhnlicher Backplane besteht darin, dass die Signalverbindungsrate auf High-Speed-Backplane hoch ist, und die Leiterplatten Die verwendeten Materialien und Backplane-Steckverbinder sind High-Speed-bezogen. Die Abbildung unten zeigt das traditionelle Hochgeschwindigkeits-Backplane-Verbindungssystem, das hauptsächlich aus Backplane, Sub-Karte und Stecker besteht.

Die passive Hochgeschwindigkeitsleistung von Hochgeschwindigkeits-Backplane-Verbindungssystemen wird hauptsächlich von folgenden Faktoren beeinflusst:

1. Laminierte Struktur und Routing von Unterkarte und Backplane

2. Backplane Steckverbinder Leistung

3. AC-Kapazität und über

4. Chip Verpackung

Derzeit sind IEEE und OIF die Standarddefinitionen von Backplane Interconnection Structure, die wir im vorherigen Artikel eingeführt haben. Der Standard für Backplane-Anwendungen in IEEE ist Kr, wie 40gbase-kr4. Der Standard der Backplane-Anwendung in OIF ist LR, wie cei-25g-lr. Beide dieser Spezifikationen haben detailliertere Frequenzdomein-Referenzindexanforderungen für Backplane-Verbindungssystem.

Neben den traditionellen Backplane-System Es gibt auch eine orthogonale Backplane Systemstruktur. Bei der orthogonalen Backplane-Struktur werden die Service- und Schaltkarten beidseitig in einem vertikalen Winkel direkt in die Backplane eingesetzt. Die Backplane kann mehrere Servicekarten und Schaltkarten nur über orthogonale Steckverbinder verbinden. Die Routing-Verbindung der mittleren Hintergrundebene ist weggelassen, was die gesamte Routing-Länge kürzer und die Dämpfung kleiner machen kann.

Aufgrund des vertikalen Winkels der Platten auf beiden Seiten im orthogonalen Backplane-System ist der Luftkanal jedoch nicht einfach zu gestalten, so dass das größte Problem die schlechte Belüftung und Wärmeabfuhr der gesamten Maschine ist. Darüber hinaus ist die Durchlauflänge auf der Rückseite in der Regel lang und die Impedanzdiskontinuität ist stark, was zu einem Hochgeschwindigkeits-Leistungs-Crossover führt.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, hat die Industrie die Technologie der direkten orthogonalen Architektur vorgeschlagen, das heißt, es gibt keine zentrale Hintergrundplatte, und die Visitenkarte und die Austauschkarte sind direkt über den Stecker verbunden, so dass der Wärmeableitungseffekt besser ist. Gleichzeitig gibt es kein Backplane-Durchloch mehr, was die Leistung der Signalintegrität verbessert.

Sowohl IEEE als auch OIF definieren nur die elektrische Leistung von Backplane Interconnection-Anwendungen und definieren keine spezifischen Backplane-Architekturstandards wie Standard-Backplane-Stecker, Backplane-Größe, Systemmanagement usw.

ATCA ist einer der Standards mit der Definition der Hochgeschwindigkeits-Backplane-Architektur. ATCA (Advanced Telecom Computing Architecture) wurde von PICMG formuliert und richtet sich hauptsächlich an Anwendungen auf Telekommunikationsbetriebsebene. ATCA besteht aus einer Reihe von Spezifikationen, einschließlich der Kernspezifikationen, die Struktur, Stromversorgung, Wärmeabfuhr, Verbindungen und Systemmanagement definieren.

In Bezug auf die Backplane-Struktur unterstützt ATCA eine Vielzahl von Topologien wie das gesamte Netzwerk und den Doppelstern. In Bezug auf das Backplane-Übertragungsprotokoll unterstützt es auch Ethernet, PCIe und sRIO. Die neueste Version unterstützt 100gbase-kr4-Anwendungen, d. h. die maximale Geschwindigkeit eines einzelnen Kanals beträgt 25gbit/s.

ATCA definiert auch spezielle Standard-Backplane-Stecker adfplus und ADF++, die 10g bzw. 25g-Rateanwendungen entsprechen.

ATCA unterstützt mehrere Protokolle auf der Backplane-Übertragung, und elektrische Normen können sich auch auf die entsprechenden Protokollanforderungen beziehen. Für die Übertragung von Backplane-Anwendungen wie 10GBASE Kr / 100gbase kr4 von Ethernet definiert der ATCA-Standard strenge Teststandards und -prozesse, einschließlich der Spezifikationsanforderungen einer Vielzahl von Testarmaturen.

Anwendung von Telekommunikationsgeräten