Plata entera Oro duro PCB

Backplane de alta velocidad y estándares relacionados

Backplane en sí mismo es una especie de especial PCB que proporciona principalmente canales de interconexión para varios tipos de sub-tarjetas en el sistema, incluyendo señal, fuente de alimentación, interfaz de gestión, etc. La estructura también juega un papel de soporte para la sub-tarjeta.

La diferencia entre el plano trasero de alta velocidad y el plano trasero ordinario es que la tasa de interconexión de señal en el plano trasero de alta velocidad es alta, y la PCB materiales y conectores de plano trasero utilizados están relacionados con la alta velocidad. La figura a continuación muestra el sistema de interconexión de plano trasero de alta velocidad tradicional, que se compone principalmente de plano trasero, sub tarjeta y conector.

El rendimiento pasivo de alta velocidad del sistema de interconexión de plano trasero de alta velocidad se ve afectado principalmente por los siguientes factores:

1. Estructura laminada y enrutamiento de sub tarjeta y plano trasero

2. Rendimiento del conector del plano trasero

3. Capacidad de CA y vía

4. Embalaje de virutas

Actualmente, IEEE y OIF son las definiciones estándar de la estructura de interconexión de plano trasero, que introdujimos en el artículo anterior. El estándar para la aplicación de backplane en IEEE es Kr, como 40gbase-kr4. El estándar de aplicación en plano trasero en OIF es LR, tal como cei-25g-lr. Ambas especificaciones tienen requisitos de índice de referencia de dominio de frecuencia más detallados para el sistema de interconexión en plano trasero.

Además de la tradicional sistema de plano trasero También existe una estructura de sistema de plano trasero ortogonal. En la estructura del plano trasero ortogonal, las tarjetas de servicio y las tarjetas de conmutación en ambos lados se insertan directamente en el plano trasero en un ángulo vertical. El plano trasero puede conectar múltiples tarjetas de servicio y tarjetas de conmutación solo a través de conectores ortogonales. Se omite la conexión de enrutamiento del plano trasero medio, lo que puede hacer que la longitud de enrutamiento total sea más corta y la atenuación menor.

Sin embargo, debido al ángulo vertical de las tablas en ambos lados en el sistema de plano trasero ortogonal, el conducto de aire no es fácil de diseñar, por lo que el mayor problema es la mala ventilación y la disipación del calor de toda la máquina. Además, la longitud de vía en el plano trasero es generalmente larga, y la discontinuidad de impedancia es severa, lo que da como resultado un crossover de rendimiento de alta velocidad.

Para resolver los problemas anteriores, la industria ha propuesto la tecnología de arquitectura ortogonal directa, es decir, no hay plano trasero central, y la tarjeta de visita y la tarjeta de intercambio están conectadas directamente a través del conector, de modo que el efecto de disipación del calor es mejor. Al mismo tiempo, ya no hay orificio a través del plano trasero, lo que mejora el rendimiento de la integridad de la señal.

Tanto el IEEE como el OIF solo definen el rendimiento eléctrico de las aplicaciones de interconexión de plano trasero, y no definen estándares específicos de arquitectura de plano trasero, como conectores estándar de plano trasero, tamaño de plano trasero, administración del sistema, etc.

ATCA es uno de los estándares con la definición de la arquitectura de backplane de alta velocidad. ATCA (Advanced Telecom Computing Architecture) está formulada por PICMG y se centra principalmente en aplicaciones a nivel de operación de telecomunicaciones. ATCA consta de una serie de especificaciones, incluyendo las especificaciones básicas que definen la estructura, la fuente de alimentación, la disipación de calor, la interconexión y la gestión del sistema.

En términos de estructura de plano trasero, ATCA soporta una variedad de topologías como la red completa y la estrella doble. En términos de protocolo de transmisión backplane, también soporta Ethernet, PCIe y sRIO. La última versión soporta aplicaciones 100gbase-kr4, es decir, la velocidad máxima de un solo canal es de 25gbps.

ATCA también define conectores especiales estándar de plano trasero adfplus y ADF++, que corresponden a aplicaciones de velocidad de 10g y 25g respectivamente.

ATCA soporta múltiples protocolos en la transmisión en plano trasero, y las normas eléctricas también pueden referirse a los requisitos de protocolo correspondientes. Para la transmisión de aplicaciones de plano trasero como 10GBASE Kr / 100gbase kr4 de Ethernet, la norma ATCA define estrictos estándares y procesos de prueba, incluyendo los requisitos de especificación de una variedad de accesorios de prueba.

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