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全面了解高速銅纜內部線和外部線

廣東萬連科技有限公司 ? 2025-05-09 07:34 ? 次閱讀
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分應用場景來看;銅互聯應用場景主要有:芯片直出跳線overpass:高速跳線 overpass 可解決數據量激增及帶寬更高時面臨的傳輸問題,可實現AISC與背板、ASIC 與 IO 接口及芯片之間的互連,芯片跳線主要包括 C2B(芯片對背板)線、C2C(芯片對芯片)線、C2F(芯片對前面板)線。其使用有兩種場景,一是在服務器、網絡設備 SERDES 速率達到112G以上時PCB傳輸距離和性能不滿足要求;二是某些結構緊湊的服務器、網絡設備設計時用于節省PCB 面積,充分利用空間。服務器內部線:服務器內部線主要包括 MCIO 線、PCIE 線及SAS 線等等;主要用于服務器內部的各種連接,包括芯片直出跳線(overpass)、服務器內部線(如MCIO線、PCIE線及SAS線)等。這些內部線負責芯片與芯片、芯片與背板、背板與背板之間的數據傳輸?.機柜外部線:機柜內高速背板互連指背板和單板之間通過裸線進行互連,機柜外部通過高速銅纜ACC連接到服務器SFP/QSFP等IO端口,再通過服務器內部跳線進行數據傳輸,或實現機柜與機柜之間的互聯。在GB200機柜里,背板線模組 cartridge、NVSwitch overpass&densilink、PCIE、ACC即分別對應的是高速銅纜背板互聯、芯片飛線、服務器內部線、外部 IO 線場景..

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常用高速接口的科普


SFF-8087 Mini SAS 36Pin/68Pin Cable-6Gbps(SAS3.0)

SFF-8087 Mini-SAS連接器專為實現Mini SAS內部互連解決方案而設計。

SFF-8087是一款36針“ Mini SAS ”連接器,采用兼容內部連接的塑料鎖定接口。典型應用是SAS HBA與SAS驅動器子系統之間的SAS鏈路。

SFF-8087符合最新的6Gbps / s Mini-SAS 2.0規范,支持6Gbps/ s數據傳輸協議

SFF-8087的Mini-SAS外部對應產品是SFF-8088,它也兼容Mini-SAS 2.0,并且還支持6Gbps / s SAS數據傳輸速度。

SFF-8087和SFF-8088均可支持最多4端口(4通道)的SAS數據。

?SFF-8087接口主要用于服務器和存儲設備之間的高速數據傳輸?。它是一種SAS(Serial Attached SCSI)擴展接口,起源于2004年,旨在提高數據傳輸的效率和可靠性?1。SFF-8087接口支持最高3 Gb/s的數據速率,采用8位并行數據傳輸機制,可以通過菊花鏈和點對點的連接方式,有效地擴展存儲設備的配置靈活性?

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SFF-8643:Internal Mini SAS HD 4i/8i-12Gbps(SAS3.0)

SFF-8643是最新的HD MiniSAS連接器設計,用于實現HD SAS內部互連解決方案。

SFF-8643是一款36針“高密度SAS”連接器,采用通常用于內部連接的塑料體。典型應用是SAS HBA與SAS驅動器之間的INTERNAL SAS鏈路。

SFF-8643符合最新的SAS 3.0規范,并支持12Gbps / s數據傳輸協議

SFF-8643的HD MiniSAS外部對應產品是SFF-8644,它也兼容SAS 3.0,并且還支持12Gbps / s SAS數據傳輸速度

SFF-8643和SFF-8644都可以支持最多4端口(4通道)的SAS數據。

HD Mini SAS SFF-8643轉SFF-8643服務器內置連接線是一種高性能、高可靠性的數據傳輸線,廣泛應用于服務器內部存儲系統的連接。

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Slim SAS SFF-8654-24Gbps (SAS4.0)

Slim SAS SFF-8654-24Gbps服務器線是一種高性能的數據傳輸線,專為服務器、數據存儲、工作站、數據中心等設備設計,以滿足快速、高效的數據傳輸需求。

支持高達24Gbps的數據傳輸速率,能夠滿足現代數據中心和服務器對高速數據傳輸的需求。采用Slim SAS 8654接口,支持PCIe 4.0協議,確保數據傳輸的高效性和穩定性,能夠在各種環境下穩定運行,適應云計算、數據中心等復雜場景的需求。

數據中心和云計算:廣泛應用于大型數據中心和云計算環境中,支持服務器之間的快速數據傳輸,提高數據處理效率和整體性能。

高性能計算:適用于高性能計算(HPC)集群,支持多個計算節點之間的數據交換和同步,加速計算任務的完成。

磁盤陣列和存儲系統:連接磁盤陣列和存儲系統,實現高速、穩定的數據讀寫操作,提升存儲系統的整體性能。

交換機和路由器:在交換機和路由器等設備中作為高速互連解決方案,優化網絡拓撲結構,提高數據傳輸效率。

工業制造和自動化:在工業自動化機器人控制等領域中,作為數據傳輸的橋梁,支持設備之間的實時數據交換和指令傳輸。

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SFF-TA-1016 MCI0 4X/ 8X/16x/24X Cable-56Gbps(SAS5.0)

Mini Cool Edge IO(MCIO)其全稱多通道輸入/輸出,是一種將多個物理通道合并為一個高速數據流的接口技術根據應用需求,MCIO接口分為多種類型,其中MCIO 4I和MCIO 8I是最常見的兩種。MCIO 4I將四個物理通道合并為一個高速數據流,實現了數據的并行傳輸,有效提升了數據傳輸的效率和實時性。它支持多種數據傳輸協議,如PCIe、CXL等,可以滿足不同設備和應用的需求。MCIO 4I在服務器、數據中心等設施中得到了廣泛應用,為高性能計算和數據中心的穩定運行提供了強有力的支持。相對于MCIO 4I,MCIO 8I將八個物理通道合并為一個高速數據流,進一步提高了數據的傳輸速率和吞吐量。它具有更高的帶寬和更低的延遲,可以滿足更為苛刻的數據傳輸需求。MCIO 8I主要應用于需要更高數據傳輸速率和更大吞吐量的應用場景,MCIO是一款小型化內部接口連接線,主要適用于服務器主板到背板連接,具有高速率,低延時,低損耗的特點,滿足單通道56Gbps傳輸要求。

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更多接口介紹:關于高速線SAS介紹

裸線介紹

目前的差分對主要就是傳輸數據信號;由于我們在使用時周圍卻可能出現各種雜亂的干擾信息,假如這些干擾信號進入數據線的內層導體,疊加到本來傳輸的信號上,是不是有可能干擾或改變原來傳輸的信號,從而造成有用信號損耗或出現問題?而這包帶的鋁箔層則對我們要傳輸的信息起著防護和屏蔽的作用,一般采用背膠鋁箔+背膠麥拉的結構來保證鋁箔的屏蔽效果,當然并不是所有的數據線都有兩層屏蔽,有些有多個屏蔽層,有的只有一層。屏蔽是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離,以控制電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。具體講,就是用屏蔽體將導體線芯包圍起來,防止他們受到外界電磁場/干擾信號的影響,同時也能阻止線內的干擾電磁場/信號向外擴散。高頻數據線的屏蔽層主要由銅、鋁等非磁性材料制成,一般為銅箔鋁箔等,它們的厚度很薄,遠小于使用頻率上金屬材料的集膚深度。需要說明的一點是它的一端必須與電路的信號地連接,因為屏蔽層的效果主要不是由于金屬體本身對電場、磁場的反射、吸收而產生的,而是由于屏蔽層的接地產生的,接地的形式不同將直接影響屏蔽效果,如何保證屏蔽的穩定性就是線纜廠商需要特別關注的重點.

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高速線纜裸線常用規格有24AWG~34AWG;

高速線纜裸線結構分為3種:3種線纜結構在同樣頻率下對比優缺點如下:

1.雙地線

優點:焊接可靠穩定,雙地線和裸線的鋁箔屏蔽接觸良好同時和PCB板地接觸可靠,容易加工;

缺點:寬度空間稍微比較大,成本高;

2.單無地線

優點:焊接可靠穩定,雙地線和裸線的鋁箔屏蔽接觸良好同時和PCB板地接觸可靠,寬度空間小;

缺點:由于線纜組件加工需要將中間地線折彎到邊上,導致不容易加工;

3.無地線

優點:寬度空間小,對裸線制程和線纜組件制程容易加工,成本低;

缺點:可靠性不穩定,熱脹冷縮,導致裸線屏蔽層和接地片容易出現接觸不穩定;

3種線的結構根據不同產品需求來選擇,比較主流的是雙地線和無地線裸線結構;

備注:芯線材質鍍銀銅;地線材質鍍錫銅;

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高速線常見的包帶工序工藝介紹

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下一代SAS6.0系列產品



絕緣芯線是線纜生產的基礎,芯線質量的好壞對后續工序有至關重要的影響。芯線采用生產制造過程中,要求生產設備具有在線監控及控制功能,確保芯線均一、穩定,控制的工藝參數,包括芯線的直徑、水中電容、同心度等。平行對繞包是芯線后的工序,其通過繞包機就是將2根絕緣芯線及地線集合在一起,同時在外面包上一層鋁箔拉和一層自粘聚酯帶,用于屏蔽線對及穩定繞包芯線結構。此過程對線材性能有著重要影響,包括阻抗、延時差、衰減等,因此必須嚴格按工藝要求生產,并對電性能進行測試,以確保繞包芯線是符合要求的,在繞包這個產品的生產工序中,需要了解兩個關鍵名詞,1,繞包,2,熱熔。繞包鋁箔的厚度和重疊率要嚴格控制,繞包重疊率普通線材在15-25%即可滿足要求,但是SAS由于采用了平行線對的結構,線對自身的抗串音能力降為零,為保證電纜的近端串音衰減,一般要求繞包的重疊率在30-40%之間,繞包的制造工藝的過程控制非常重要,包帶好壞會影響傳輸介質的不均勻性,比如鋁箔放出不順暢有鋁屑等,當堵塞到般定程度,還會將鋁箔拉斷;另外沒有放鋁箔很順暢會有碎屑被刮下來,后會極不均勻的粘附在芯線表面,影響傳輸介質的均勻性,導致制品的傳輸性能下降,特別是阻抗和衰減。差分對收線前,需要對自粘性聚酯帶進行加熱,以使自粘聚酯帶上的熱熔膠熔化粘結。熱熔部分采用的是可控溫電磁加熱預熱器,可根據實際需要對加熱溫度進行適當的調整。一般預熱器的安裝方式有立式和臥式兩種,立式預熱器可節省空間,但繞括線對需要經過多道大角度的導輪,才能進入預熱器,容易使絕緣芯線和繞包帶的相對位置發生改變,導致高頻傳輸線 的電氣性能下降。與之相比,臥式預熱器因與繞括線對處于同一直線上,在進入預熱器之前,線對只經過幾道用國校直作用的導輪,繞包線編在經過導輪時不發生角度改變,保證了絕緣芯線和繞包帶的相編位置 的穩定性。臥式預熱器的唯一缺點是占用的空間較多,生產線比裝有立式預熱器的繞包機要長。下一代6類的產品,目前里面的采用銅箔和鐵氟龍帶包覆.

雖然PCIe 7.0規范的發布(PCIe 7.0 SI參數解析;512GB/s極速帶寬引領未來),讓人看到其未來的應用場景非常廣泛,但是目前市場的主流商用還是停留在PCIe 4.0和PCIe 5.0,PCIe 6.0已經開始有增量市場。我們看到了當今數據的爆炸性的增長帶來的技術和需求。一方面,隨著數據量越來越大,人工智能機器學習的使用率日益提升,帶來內存和I/O接口、帶寬、性能需求。另一方面,隨著數據加速向云遷移,聯網設備日益增加,邊緣計算持續增長,帶來了對數據安全重視度的提升。另外,智能汽車的自動駕駛、輔助駕駛對數據處理的帶寬和時延、數據的安全性,視不同等級有著不同的要求。因此,未來Rambus將繼續以成長型市場為目標,致力于讓數據更快、更安全。

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