Złącza Samtec do szybkich systemów wbudowanych

Coraz większa liczba transmitowanych sygnałów, przy dużej szybkości komunikacji i ciągłej presji na miniaturyzację rozwiązań, skutkuje wieloma ograniczeniami natury fizycznej w konstrukcji złączy. Małe rastry i duże upakowanie końcówek (pinów) wywołują wiele problemów z integralnością sygnałów, odpornością mechaniczną oraz niezawodnością połączeń.

Mimo tych problemów, dzięki innowacjom produktowym i funkcjonalnym rozwiązaniom, górna granica stosowalności połączeń miedzianych w szybkiej transmisji danych stale jest przesuwana. Jeszcze kilkadziesiąt lat temu eksperci uważali, że 100 Mb/s to górna granica szybkości transmisji dla kabli miedzianych, a dalej będzie wymagane przejście na światłowody. Jednak dzisiaj okazuje się, że złącza i wiązki miedziane obsługują prędkości transmisji do 112 Gb/s na dwóch przewodach (pojedynczej parze). To także nie jest ostatnie słowo – Samtec ma już rozwiązania połączeniowe dla prędkości 224 Gb/s.

W branży złączy o dużej przepustowości nacisk firmy Samtec na zachowanie integralności transmitowanych sygnałów jest fundamentalnym elementem rozwoju produktów. Zapewnienie efektywnej i niskostratnej transmisji sygnałów o dużej przepustowości staje się coraz trudniejsze wraz ze wzrostem złożoności elektroniki. Z tego powodu firma oferuje także przewody oraz złącza z przewodami, które stanowią dopracowane rozwiązania o gwarantowanej jakości. Przykładem mogą być specjalistyczne kable takie jak Twinax, które gwarantują dokładną kontrolę odstępów między przewodami w poszczególnych parach i ich właściwości dielektrycznych. Ten wynalazek pomaga firmie Samtec dostarczać rozwiązania, które zapobiegają degradacji sygnału i zmniejszają straty, co jest ważne w systemach embedded. W obszarze złączy Samtec promuje rozwiązania umieszczane na PCB obok elementów aktywnych, a nie na brzegu płytki, co poprawia znacząco osiągi dzięki minimalizacji odległości, jaką muszą pokonywać sygnały o dużej prędkości na płytce PCB.

Wykorzystując zarówno systemy miedziane, jak i optyczne, Samtec zapewnia również elastyczność transmisji sygnału. W zależności od potrzeb, szybkie złącze Firefly firmy umożliwia wykorzystanie miedzianych i optycznych modułów transceiverów. Transceivery optyczne, stanowiące elastyczną alternatywę dla systemów o wysokiej wydajności, zapewniają znacznie większe odległości transmisji i wyższe prędkości. Co najważniejsze, system Firefly został zaprojektowany z myślą o łatwości użytkowania, dzięki czemu użytkownicy mogą przechodzić między rozwiązaniami miedzianymi i optycznymi bez konieczności posiadania wiedzy na temat rozwiązań optycznych.

Najnowszy produkt Samtec, Halo, obsługuje prędkości do 112 Gb/s i daje swobodę wyboru najbardziej odpowiedniego medium w zależności od odległości i potrzeb przepustowości, ponieważ zachowuje kompatybilność z transmisją miedzianą i optyczną.

Autoryzowanym dystrybutorem złączy firmy Samtec w Polsce jest firma Eltronika, która zapewnia wsparcie techniczne i próbki.

Wyzwania związane z odprowadzaniem ciepła

Oprócz szybkości, kluczowym czynnikiem w przypadku złączy high-speed jest zarządzanie termiczne. Wraz ze wzrostem prędkości transmisji danych rośnie również przesyłana mocy co prowadzi do wyższych temperatur. Efektywne zarządzanie termiczne jest niezbędne do zapewnienia niezawodnej pracy w długim okresie.

Tradycyjne złącza typu płytka-płytka, szczególnie te obsługujące duże obciążenia, mogą stanowić poważne wyzwanie termiczne. Większe i dłuższe złącza mogą utrudniać przepływ powietrza, tworząc gorące punkty na płycie. Wraz ze wzrostem prędkości transmisji danych i mocy zapotrzebowanie na efektywne zarządzanie termiczne staje się coraz większe, co wymaga konstrukcji złączy uwzględniających ich chłodzenie.

Złącza międzypłytkowe Samtec zużywają mniej energii niż tradycyjne złącza QSFP, zmniejszając emisję ciepła. Firma oferuje również radiatory, które można zamontować na złączach, aby pomóc w odprowadzaniu ciepła i utrzymaniu bezpiecznej temperatury pracy.

Złącza do aplikacji AI i edge computing

Złącza Samtec zapewniają ultraszybką transmisję danych między jednostkami przetwarzającymi dane w aplikacjach AI bez degradacji wydajności. Szybkie połączenia Samtec zapewniają niezawodność i wydajność niezbędną do obsługi złożonych architektur obliczeniowych w systemach edge computing, gdzie przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym ma kluczowe znaczenie.

W nadchodzących latach możemy spodziewać się jeszcze większego postępu w zakresie prędkości transmisji danych, szczególnie wraz z upowszechnianiem się systemów obliczeniowych nowej generacji, takich jak układy kwantowe. Wraz z rozwojem tych innowacji zapotrzebowanie na złącza, które mogą obsługiwać te nowe prędkości, będzie rosło.