高速信号的高速通道介绍
很早的电脑是大量离散的点到点连接。 物理和经济学的结合使得互连架构全面回归。
设计工程师多年来一直在面对印刷电路板不断增长的信号速率的挑战。 随着数据速率进入RF区域，信号建模从简单的直流电阻转变为传输线，这些传输线具有全新的特性。 包括阻抗，衰减，串扰，偏移，抖动，符号间干扰和反射等因素都会影响信道的信号完整性，所以必须进行管理。 系统带宽中的每个增量都需要从源到目的地完整地分析整个信道。 尽管预测铜导线的实际性能限制，工程师们仍然在寻找将多层PCB技术推向新的高度的方法。
Samtec的天桥系统回到了早期的互联体系结构。 （图片由Samtec，Inc.提供）
现在通过厚度，铜表面粗糙度，热膨胀系数和吸湿度的严格控制，传统FR-4 PCB层压材料的升级版本通过降低介电常数（Dk）和耗散因数（Df）提供较低的损耗，同时改善了机械性能。更多异国情调的层压材料是高端表现的黄金标准，但成本显着增加。
随着板层数量增加和特征尺寸缩小，PCB制造工艺已被改进，增加电镀通孔（PTH）的回钻以最小化短截线的影响。系统工程师采用了一套新的布局规则来减少串扰，偏斜和衰减。连接器和PCB之间的过渡被认为是信号失真的主要来源。作为回应，连接器制造商开始为其高性能连接器提供详细的启动引脚设计指南，使用频率，建模，仿真和验证，眼图和S参数数据已成为标准做法。
高性能背板连接器的设计继续发展。基于网格的接触图案已经针对差分对信号进行了优化，并且通过连接器主体的信号路径已被修改，以使偏斜和阻抗不连续性最小化。一些供应商还采用具有特定性能和空气的多种介电材料，以提高性能。减小了兼容引脚的尺寸以允许更小的PTH。
一旦认为无法检测到高速信号的软件条件使得能够可靠地区分低电平信号。先进的功能，例如均衡，补偿和前向纠错，使铜介质保持在预期的水平。
所有这些渠道的改进都集中在维持设计具有标准误码率（BER）、可接受的成本及所需长度电路的能力。优化系统设计必须保持增加信号频率，信道长度，损耗预算和最终成本之间的微妙平衡。
系统架构师现在正在考虑一种替代方法，减少PCB走线的使用来传输高速信号。
信号传输到屏蔽差分对电缆，而不是通过多层高性能PCB路由最高速度信号，可以更好地控制阻抗，并将信号与外部噪声和串扰隔离开来。 连接器位于与FPGA或处理器紧邻的位置，该处理器将PCB上的信号从PCB板上通过离散或带状双轴电缆“飞”到板上的另一个位置或I / O连接器。
PCB继续进行低速到中速信号以及电源。 当前的应用程序可能仅飞行选择数量的高速线路，通常为16至24对。 通过消除高速PCB走线，可以大大减少电路板的复杂性和成本。 消除昂贵的手动路由被消除，层数最小化。 信号调理特征的需要可能被减少甚至消除。
随着信号速度的增加，PCB蚀刻导体的实际长度变短。 例如，在56Gb / s的情况下，在10”的信道中，信号劣化可能变得不可接受。 使用天桥概念可能成为超过这一点的最具成本效益的解决方案。 离散双轴电缆已经优化，具有多种导体尺寸和先进的屏蔽功能，跨越可能成为具有长通道的较大系统中唯一实用的解决方案。
Samtec几年前发起了飞越概念，其Firefly™Micro Flyover System™由扩展阵列的接口选项，包括其天桥QSFP组成的铜和光学组件组成。
此后，其他主要连接器制造商已经推出了将高速信号输出的产品。 电缆背板是针对长通道，增加数据速率和信号完整性的情况设计的解决方案的另一个示例，正在推动设计人员找到管理这些信号的新方法。
Amphenol具有内部PCB到电缆连接器的集合，包括OCuLink，可以将信号传输到高性能背板连接器或Mini SAS HD面板安装连接器。
Molex的新型ByPass I / O连接器提供了一个到ZQSFP +可插拔接口的天桥连接。
TE Connectivity通过Sliver PCB连接器加强了其低调的内部连接器线，这是适用于天桥应用的理想选择。
这些供应商都使用内部精密电缆制造和组装资源来确保重复的可靠性。 天桥设计回到早期的计算机，其大量的离散点对点电线，并准备将经过互连架构回到圆满，以满足先进的高速系统设计的物理和经济要求。
【摘自Bishop杂志，作者：Robert Hult， August 1, 2017】
设计工程师多年来一直在面对印刷电路板不断增长的信号速率的挑战。 随着数据速率进入RF区域，信号建模从简单的直流电阻转变为传输线，这些传输线具有全新的特性。 包括阻抗，衰减，串扰，偏移，抖动，符号间干扰和反射等因素都会影响信道的信号完整性，所以必须进行管理。 系统带宽中的每个增量都需要从源到目的地完整地分析整个信道。 尽管预测铜导线的实际性能限制，工程师们仍然在寻找将多层PCB技术推向新的高度的方法。
Samtec的天桥系统回到了早期的互联体系结构。 （图片由Samtec，Inc.提供）
现在通过厚度，铜表面粗糙度，热膨胀系数和吸湿度的严格控制，传统FR-4 PCB层压材料的升级版本通过降低介电常数（Dk）和耗散因数（Df）提供较低的损耗，同时改善了机械性能。更多异国情调的层压材料是高端表现的黄金标准，但成本显着增加。
随着板层数量增加和特征尺寸缩小，PCB制造工艺已被改进，增加电镀通孔（PTH）的回钻以最小化短截线的影响。系统工程师采用了一套新的布局规则来减少串扰，偏斜和衰减。连接器和PCB之间的过渡被认为是信号失真的主要来源。作为回应，连接器制造商开始为其高性能连接器提供详细的启动引脚设计指南，使用频率，建模，仿真和验证，眼图和S参数数据已成为标准做法。
高性能背板连接器的设计继续发展。基于网格的接触图案已经针对差分对信号进行了优化，并且通过连接器主体的信号路径已被修改，以使偏斜和阻抗不连续性最小化。一些供应商还采用具有特定性能和空气的多种介电材料，以提高性能。减小了兼容引脚的尺寸以允许更小的PTH。
一旦认为无法检测到高速信号的软件条件使得能够可靠地区分低电平信号。先进的功能，例如均衡，补偿和前向纠错，使铜介质保持在预期的水平。
所有这些渠道的改进都集中在维持设计具有标准误码率（BER）、可接受的成本及所需长度电路的能力。优化系统设计必须保持增加信号频率，信道长度，损耗预算和最终成本之间的微妙平衡。
系统架构师现在正在考虑一种替代方法，减少PCB走线的使用来传输高速信号。
信号传输到屏蔽差分对电缆，而不是通过多层高性能PCB路由最高速度信号，可以更好地控制阻抗，并将信号与外部噪声和串扰隔离开来。 连接器位于与FPGA或处理器紧邻的位置，该处理器将PCB上的信号从PCB板上通过离散或带状双轴电缆“飞”到板上的另一个位置或I / O连接器。
PCB继续进行低速到中速信号以及电源。 当前的应用程序可能仅飞行选择数量的高速线路，通常为16至24对。 通过消除高速PCB走线，可以大大减少电路板的复杂性和成本。 消除昂贵的手动路由被消除，层数最小化。 信号调理特征的需要可能被减少甚至消除。
随着信号速度的增加，PCB蚀刻导体的实际长度变短。 例如，在56Gb / s的情况下，在10”的信道中，信号劣化可能变得不可接受。 使用天桥概念可能成为超过这一点的最具成本效益的解决方案。 离散双轴电缆已经优化，具有多种导体尺寸和先进的屏蔽功能，跨越可能成为具有长通道的较大系统中唯一实用的解决方案。
Samtec几年前发起了飞越概念，其Firefly™Micro Flyover System™由扩展阵列的接口选项，包括其天桥QSFP组成的铜和光学组件组成。
此后，其他主要连接器制造商已经推出了将高速信号输出的产品。 电缆背板是针对长通道，增加数据速率和信号完整性的情况设计的解决方案的另一个示例，正在推动设计人员找到管理这些信号的新方法。
Amphenol具有内部PCB到电缆连接器的集合，包括OCuLink，可以将信号传输到高性能背板连接器或Mini SAS HD面板安装连接器。
Molex的新型ByPass I / O连接器提供了一个到ZQSFP +可插拔接口的天桥连接。
TE Connectivity通过Sliver PCB连接器加强了其低调的内部连接器线，这是适用于天桥应用的理想选择。
这些供应商都使用内部精密电缆制造和组装资源来确保重复的可靠性。 天桥设计回到早期的计算机，其大量的离散点对点电线，并准备将经过互连架构回到圆满，以满足先进的高速系统设计的物理和经济要求。
【摘自Bishop杂志，作者：Robert Hult， August 1, 2017】
