Plateau entier en or dur circuit imprimé

Backplane haute vitesse et normes connexes

Backplane elle-même est une sorte de spécialité circuit imprimé qui fournit principalement des canaux d'interconnexion pour différents types de sous-cartes dans le système, y compris le signal, l'alimentation, l'interface de gestion, etc. La structure joue également un rôle de soutien pour la sous-carte.

La différence entre le backplane à grande vitesse et le backplane ordinaire est que le taux d'interconnexion du signal sur le backplane à grande vitesse est élevé, et le circuit imprimé les matériaux et les connecteurs de fond utilisés sont liés à la haute vitesse. La figure ci-dessous montre le système traditionnel d'interconnexion arrière-plan à grande vitesse, qui est principalement composé de arrière-plan, de sous-carte et de connecteur.

La performance à grande vitesse passive du système d'interconnexion à grande vitesse est principalement affectée par les facteurs suivants:

1. Structure stratifiée et routage de sous-carte et arrière plan

2. Performance du connecteur backplane

3. Capacité AC et via

4. Emballage de puce

Actuellement, l'IEEE et l'OIF sont les définitions standard de la structure d'interconnexion backplane, que nous avons introduites dans l'article précédent. La norme pour l'application backplane dans l'IEEE est Kr, tel que 40gbase-kr4. La norme d'application en arrière plan dans l'OIF est LR, tel que cei-25g-lr. Ces deux spécifications ont des exigences plus détaillées d'indice de référence du domaine de fréquence pour le système d'interconnexion en arrière plan.

En plus du traditionnel système backplane il existe également une structure de système de plan arrière orthogonal. Dans la structure de fond orthogonale, les cartes de service et les cartes de commutation des deux côtés sont directement insérées dans le fond sous un angle vertical. Le backplane ne peut connecter plusieurs cartes de service et de commutation que par des connecteurs orthogonaux. On omet la connexion d'acheminement du fond moyen, ce qui peut rendre la longueur totale d'acheminement plus courte et l'atténuation plus petite.

Cependant, en raison de l'angle vertical des panneaux des deux côtés du système de fond orthogonal, le conduit d'air n'est pas facile à concevoir, donc le plus grand problème est la mauvaise ventilation et la dissipation de chaleur de l'ensemble de la machine. De plus, la longueur de la traversée sur le plan arrière est généralement longue et la discontinuité d'impédance est sévère, ce qui entraîne un croisement de performances à grande vitesse.

Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, l'industrie a proposé la technologie d'architecture orthogonale directe, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de fond central et que la carte de visite et la carte d'échange sont directement connectées à travers le connecteur, de sorte que l'effet de dissipation de chaleur est meilleur. Dans le même temps, il n'y a plus de trou à travers arrière-plan, ce qui améliore les performances de l'intégrité du signal.

L'IEEE et l'OIF ne définissent que les performances électriques des applications d'interconnexion de fond et ne définissent pas de normes d'architecture de fond spécifiques, telles que les connecteurs de fond standard, la taille de fond, la gestion du système, etc.

L'ATCA est l'une des normes qui définit l'architecture backplane à grande vitesse. ATCA (Advanced Telecom Computing Architecture) est formulé par PICMG et vise principalement les applications au niveau des opérations de télécommunications. L'ATCA comprend une série de spécifications, y compris les spécifications de base qui définissent la structure, l'alimentation électrique, la dissipation de chaleur, l'interconnexion et la gestion du système.

En termes de structure de fond, ATCA prend en charge une variété de topologies telles que le réseau entier et la double étoile. En termes de protocole de transmission backplane, il prend également en charge Ethernet, PCIe et sRIO. La dernière version prend en charge les applications 100gbase-kr4, c'est-à-dire le débit maximum d'un seul canal est de 25 Go/s.

L'ATCA définit également des connecteurs standard spéciaux adfplus et ADF ++, qui correspondent respectivement à des applications de vitesse 10g et 25g.

ATCA prend en charge plusieurs protocoles sur la transmission en arrière plan, et les normes électriques peuvent également se référer aux exigences du protocole correspondant. Pour la transmission d'applications backplane telles que 10GBASE Kr / 100gbase kr4 d'Ethernet, la norme ATCA définit des normes et des processus d'essai stricts, y compris les exigences de spécification d'une variété de dispositifs d'essai.

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