Oro duro tutto il tavolo PCB

Backplane ad alta velocità e standard correlati

Backplane in sé è una specie di speciale PCB che fornisce principalmente canali di interconnessione per vari tipi di schede secondarie nel sistema, tra cui segnale, alimentazione, interfaccia di gestione, ecc. La struttura svolge anche un ruolo di supporto per la sottoscheda.

La differenza tra il backplane ad alta velocità e il backplane ordinario è che il tasso di interconnessione del segnale sul backplane ad alta velocità è alto, e il PCB materiali e connettori backplane utilizzati sono legati ad alta velocità. La figura seguente mostra il tradizionale sistema di interconnessione backplane ad alta velocità, che è principalmente composto da backplane, sub-scheda e connettore.

Le prestazioni passive ad alta velocità del sistema di interconnessione backplane ad alta velocità sono influenzate principalmente dai seguenti fattori:

1. Struttura laminata e routing di sub scheda e backplane

2. Prestazioni del connettore backplane

3. Capacità AC e tramite

4. Imballaggio del chip

Attualmente, IEEE e OIF sono le definizioni standard della struttura di interconnessione backplane, che abbiamo introdotto nell'articolo precedente. Lo standard per l'applicazione backplane in IEEE è Kr, come 40gbase-kr4. Lo standard di applicazione backplane in OIF è LR, come cei-25g-lr. Entrambe queste specifiche hanno requisiti più dettagliati di indice di riferimento del dominio di frequenza per il sistema di interconnessione backplane.

Oltre alla tradizionale sistema backplane C'è anche una struttura di sistema backplane ortogonale. Nella struttura del retropiano ortogonale, le schede di servizio e le schede di commutazione su entrambi i lati sono inserite direttamente nel retropiano ad angolo verticale. Il backplane può collegare più schede di servizio e schede di commutazione solo attraverso connettori ortogonali. La connessione di routing del backplane medio viene omessa, il che può rendere la lunghezza totale di routing più breve e l'attenuazione più piccola.

Tuttavia, a causa dell'angolo verticale delle schede su entrambi i lati nel sistema retropiano ortogonale, il condotto d'aria non è facile da progettare, quindi il problema più grande è la scarsa ventilazione e la dissipazione del calore dell'intera macchina. Inoltre, la lunghezza del via sul backplane è generalmente lunga e la discontinuità dell'impedenza è grave, con conseguente crossover ad alta velocità.

Al fine di risolvere i problemi di cui sopra, l'industria ha proposto la tecnologia di architettura ortogonale diretta, cioè non c'è backplane centrale e la scheda da visita e la scheda di scambio sono collegate direttamente attraverso il connettore, in modo che l'effetto di dissipazione del calore sia migliore. Allo stesso tempo, non c'è più backplane attraverso foro, che migliora le prestazioni dell'integrità del segnale.

Sia IEEE che OIF definiscono solo le prestazioni elettriche delle applicazioni di interconnessione backplane e non definiscono specifici standard di architettura backplane, come connettori backplane standard, dimensioni backplane, gestione del sistema, ecc.

ATCA è uno degli standard con la definizione di architettura backplane ad alta velocità. ATCA (Advanced Telecom Computing Architecture) è formulato da PICMG e si rivolge principalmente alle applicazioni a livello di operazione delle telecomunicazioni. ATCA è costituito da una serie di specifiche, tra cui le specifiche principali che definiscono la struttura, l'alimentazione, la dissipazione del calore, l'interconnessione e la gestione del sistema.

In termini di struttura backplane, ATCA supporta una varietà di topologie come l'intera rete e la doppia stella. In termini di protocollo di trasmissione backplane, supporta anche Ethernet, PCIe e sRIO. L'ultima versione supporta applicazioni 100gbase-kr4, cioè la velocità massima di un singolo canale è di 25gbps.

ATCA definisce anche connettori speciali standard adfplus e ADF ++, che corrispondono rispettivamente alle applicazioni a velocità 10g e 25g.

ATCA supporta più protocolli sulla trasmissione backplane, e gli standard elettrici possono anche fare riferimento ai corrispondenti requisiti del protocollo. Per la trasmissione di applicazioni backplane come 10GBASE Kr / 100gbase kr4 di Ethernet, lo standard ATCA definisce rigorosi standard e processi di prova, inclusi i requisiti specifici di una varietà di apparecchi di prova.

Applicazione di apparecchiature di telecomunicazione