Samtec Flyover QSFP系統：高速信號傳輸新方案

在高速信號傳輸設計領域，信號完整性、成本控制和設計靈活性一直是工程師們關注的重點。Samtec的Flyover QSFP系統為解決這些問題提供了創新的解決方案。本文將深入探討該系統的特點、優勢以及應用場景。

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一、Flyover QSFP系統概述

Samtec的Flyover QSFP系統通過將關鍵高速信號通過超低偏斜雙軸電纜繞過有損PCB材料，直接傳輸到面板，顯著提高了信號完整性和架構靈活性。該系統具有以下突出特點：

1. 改善信號完整性：通過繞過有損PCB材料傳輸關鍵數據，減少了信號損耗和干擾，提高了信號的質量和傳輸距離。
2. 降低PCB成本：由于減少了PCB層數并增加了材料選擇，降低了PCB的制造成本。
3. 多種散熱選項：提供適用于各種氣流模式的散熱片選項，確保系統在不同環境下的穩定運行。
4. 靈活的系統架構：允許驅動器遠程定位，實現系統架構的靈活性；同時支持雙端口架構，提高了系統的密度。
5. 豐富的End 2選項：多種End 2選項為設計提供了極大的靈活性，滿足不同應用的需求。

二、Flyover QSFP28系列產品

（一）FQSFP系列（QSFP28）

• 通道與速率：具有4個通道（x4雙向，8個差分對），每個通道支持25 Gbps NRZ速率，總聚合速率可達100 Gbps NRZ（200 Gbps PAM4）。
• 兼容性：與所有QSFP電纜組件兼容，方便系統集成。
• 散熱性能：每條電纜的散熱約為3.5 W。

（二）FQSFP - DD系列（QSFP28 - DD）

• 通道與速率：擁有8個通道（x8雙向，16個差分對），性能更強大。
• 連接方式：采用直接焊接到連接器觸點的方式，實現了緊湊的設計。
• 高密度設計：支持面對面配對，實現了最大密度的布局。
• 散熱性能：每條電纜的散熱約為7 W。

此外，該系列還提供與QSFP模塊兼容的單排和雙排接觸墊設計，并且有適用于各種氣流模式的籠子和散熱片可供選擇。

三、超低偏斜雙軸電纜

隨著帶寬需求的快速增長，通過有損PCB、過孔和其他組件路由信號成為設計中的一大挑戰。Samtec的“Flyover”設計方法突破了傳統信號傳輸的限制，采用了Eye Speed?超低偏斜雙軸電纜，具有以下優勢：

（一）帶寬表現

與傳統的FR408、MEGTRON6 PCB走線以及光纖相比，超低偏斜雙軸電纜在不同帶寬下具有更長的傳輸距離。例如，在28 Gbps速率下，FR408材料的傳輸距離最多為2英寸，MEGTRON6為5英寸，而超低偏斜雙軸電纜可達23英寸。

（二）電纜特性

• 低損耗結構：采用共擠工藝，降低了信號傳輸損耗。
• 專有電纜技術：確保了電纜的高性能和穩定性。
• 緊密耦合：信號導體之間的緊密耦合提高了信號的抗干擾能力。
• 超低偏斜：每米偏斜小于3.5 ps，保證了信號的同步性。

（三）性能規格

該電纜提供85 Ω、92 Ω和100 Ω的工程阻抗配置，適用于不同的應用場景。不同線規（28 AWG - 36 AWG）的電纜在不同頻率下具有不同的衰減特性，并且在密度和靈活性方面也有所差異。

四、ASIC相鄰連接器

（一）現有End 2選項

1. Mini Edge Card Connector：有0.5 mm間距，分別提供多達200針（垂直方向）和160針（直角方向）的型號，可接受0.062英寸厚的卡片，包括MEC5 - DV和MEC5 - RA系列。
2. Edge Rate? Differential Pair High - Speed Edge Card Sockets：0.8 mm間距，多達56對，垂直方向，可接受0.062英寸厚的卡片，HSEC8 - DP系列。
3. FireFly? Micro Flyover：節省空間的低矮外形，性能高達28 Gbps，可使用相同的連接器組輕松升級到光學連接，包括ECUE & UEC5 / UCC8系列。
4. High - Speed Press - Fit：2.00 mm間距上有8或4對，采用壓接端接方式，低矮外形，具有Tx和Rx隔離功能，DCH系列。

（二）開發中的End 2選項

包括Direct Pluggable Horizontal（DPH系列）、ExaMAX? High - speed Backplane（EBC系列）和Low Profile One - Piece Array（GMI系列）等，為未來的設計提供了更多可能性。

五、實際應用場景

Samtec的Flyover QSFP系統在多個領域具有廣泛的應用前景：

1. 高速I/O與高速邊緣卡組合：實現了面對面配對，提高了系統的密度。
2. 高性能、高密度背板系統：滿足了大數據傳輸和處理的需求。
3. 超低外形高速陣列互連：適用于對空間要求較高的應用場景。
4. 混合銅 + 光系統：結合了銅纜和光纖的優勢，實現了高速、長距離的信號傳輸。

總之，Samtec的Flyover QSFP系統憑借其卓越的性能和豐富的選項，為高速信號傳輸設計提供了全面的解決方案。如果你在設計中遇到相關問題，不妨考慮該系統，或者與Samtec的專家團隊（FQSFP@samtec.com）進一步探討設計規格。你在實際設計中是否也遇到過類似的挑戰？你認為哪種特性對你的設計最為關鍵呢？