面向高速應(yīng)用的高密度可插拔I/O接口解決方案

作為網(wǎng)絡(luò)、存儲和電信設(shè)備應(yīng)用中的高速I/O連接，可插拔I/O接口的優(yōu)勢非常明顯。它的特點是帶有標準設(shè)備I/O接口，可插拔模塊和線纜連接方式靈活，可以選擇光纖或銅纜鏈路。它同時支持多種數(shù)據(jù)傳輸速率以及以太網(wǎng)、光纖通道和InfiniBand等多種協(xié)議。因此，集成商可利用其根據(jù)不同應(yīng)用需求設(shè)計線纜結(jié)構(gòu)。當前，數(shù)據(jù)通信設(shè)備對帶寬需求的飛速增長，促使了可插拔I/O接口迅速更新?lián)Q代，以期利用更小的封裝實現(xiàn)更大的吞吐量。

目前，包括單端口以及單排堆疊式高密度多端口SFP屏蔽籠的小封裝熱插拔(SFP)產(chǎn)品線業(yè)已成熟，工業(yè)應(yīng)用十分廣泛。它們的主板上都包含了高速信號連接器和電磁干擾屏蔽籠。隨著市場對功能和數(shù)據(jù)傳輸速率要求的日益提高，泰科電子公司為用戶提供了全新的SFP解決方案，包括：用于端口指示的集成光導(dǎo)管、提高信號完整性的改進型連接器、減少電磁干擾的增強型EMI彈片，以及面向熱管理的跨越式散熱片技術(shù)。

從數(shù)據(jù)傳輸率達到每秒10Gb開始，泰科電子公司就一直積極研發(fā)10Gb串行標準(XFP)和基于XAUI的 10Gb標準X2 MSA。XFP實現(xiàn)了單通道10Gbps的傳輸速率，同時也對信號完整性和EMI電磁干擾提出了新的挑戰(zhàn)。該問題最終可以通過對使用低損耗連接器和導(dǎo)電襯墊得以解決。協(xié)議速度的提高促進了SFP+接口的發(fā)展，并且將SFP對8X光纖通道及10G以太網(wǎng)標準等應(yīng)用的支持能力提高到了10Gbps。高數(shù)據(jù)傳輸速率下的EMI電磁干擾的控制問題，也通過增強型EMI彈片和橡膠襯墊得到了解決。與SFP類似，SFP+也具有單端口以及單排堆疊式的高密度多端口屏蔽罩可供選擇。

為了滿足市場對更高密度的高速可插拔解決方案的需求，四通道SPF接口(QSFP)應(yīng)運而生。這種4通道的可插拔接口傳輸速率達到了40Gbps。很多XFP中成熟的關(guān)鍵技術(shù)都應(yīng)用到了該設(shè)計中。

QSFP可以作為一種光纖解決方案，并且速度和密度均優(yōu)于4通道CX4接口。由于可在XFP相同的端口體積下以每通道10Gbps的速度支持四個通道的數(shù)據(jù)傳輸，所以QSFP的密度可以達到XFP產(chǎn)品的4倍，SFP+產(chǎn)品的3倍。具有4通道且密度比CX4高的QSFP接口已經(jīng)被InfiniBand標準所采用。

圖1：一個QSFP應(yīng)用所包含的組件。

泰科電子公司利用上述可插拔接口研發(fā)了直連式線纜組件。直連式線纜放棄了傳統(tǒng)的接收器，不再通過接收器把光纜或銅纜組件接入系統(tǒng)，而是通過編程滿足終端不同應(yīng)用需求。對于短距應(yīng)用來說，銅線纜是一種經(jīng)濟實用的解決方案，它既可以不包含均衡，也可以設(shè)置為有源或者無源的均衡。目前泰科電子可以為QSFP接口提供有源的PARALIGHT光纜，而且無需使用接收器、光纖接口等相關(guān)設(shè)備。

圖1展示的是一個QSFP應(yīng)用，通常情況下，可插拔I/O接口的組件包括：

* 一個主機板連接器

* 一個屏蔽籠或?qū)к墸糜诳刂艵MI干擾和指示觸合插頭

* 一個觸合插頭。可以是可插拔接收器或直連線纜組件。可插拔接收器需要有一個配合的線纜組件。

* 附件包括散熱片、光導(dǎo)管、防塵罩以及EMI屏蔽罩等。

一個設(shè)備可以通過多種方式配置I/O端口，以達到提升密度的目的。如圖2所示，并聯(lián)式籠的相鄰端口共用同一個側(cè)壁，因此每個端口在底板上的寬度均較小，排列比單列式緊密。層疊式的端口和并聯(lián)式排列同樣緊密，同時在豎直方向上增加了一排端口。層疊式籠集成了一個連接器，通過壓接固定在PCB板上。另一個常用的方式是在PCB板兩面都設(shè)置端口，通常稱為“背對背式”，在這些配置中，采用表面貼連接器用于提高電氣性能。具體例子請參閱SFP+的介紹。

圖2： 四種不同的I/O端口配置比較。

為了展示現(xiàn)今所能實現(xiàn)的速度/密度比例，我們將并聯(lián)式1x3 QSFP籠以“背對背”方式配置，可將36個QSFP端口植入到1U的機箱中，從而實現(xiàn)了在1U機箱中提供144通道、每通道速率高達10Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸性能。

對于高速度高密度接口產(chǎn)品，泰科電子公司在上海已經(jīng)建立了一支卓越的研發(fā)團隊，同時我們的絕大多數(shù)高速度高密度接口產(chǎn)品也是在中國生產(chǎn)。所以我們現(xiàn)在不但可以為客戶提供符合標準或市場通用的高速度高密度接口產(chǎn)品，而且可以根據(jù)客戶的特殊要求為中國客戶在國內(nèi)快速有效的提供全套的定制產(chǎn)品服務(wù)。

泰科電子公司始終在可插拔I/O標準的研究中居于領(lǐng)先地位。我們將矢志不渝地致力于新型可插拔接口標準的研究，以滿足市場對通信帶寬日益提高的需求。并且，作為行業(yè)領(lǐng)袖，我們將繼續(xù)提供高數(shù)據(jù)傳輸率下的數(shù)據(jù)完整性和EMI干擾保護設(shè)計。

要全面了解泰科電子公司可插拔接口發(fā)展的概況，或搜索參數(shù)表和零配件，請訪問www.tycoelectronics.com/products/pluggableIO。如需技術(shù)支持，請訪問泰科電子公司的技術(shù)支持網(wǎng)站www.tycoelectronics.com/help。

泰科電子公司簡介

泰科電子是全球領(lǐng)先的電子組件、網(wǎng)絡(luò)解決方案、海底通訊系統(tǒng)及特種產(chǎn)品供應(yīng)商，2008財年在全球超過150個國家的銷售收入達144億美元。我們設(shè)計、制造和銷售的產(chǎn)品覆蓋廣泛的工業(yè)領(lǐng)域，包括汽車、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及消費類電子、通信、航空航天、防衛(wèi)與船舶、醫(yī)療、電力及照明。我們擁有約7000名專業(yè)工程師，及遍布全球的生產(chǎn)工廠、銷售和客戶服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，泰科電子的承諾就是客戶的優(yōu)勢。

作為一家全球化企業(yè)，泰科電子1989年進入中國，在上海開設(shè)了第一家工廠。目前，泰科電子在中國共建立了16個生產(chǎn)基地，通過設(shè)在全國15個城市的銷售辦事處為客戶提供服務(wù)，2008財年銷售額達18億美元，占全球總收入的12%。更多詳情請瀏覽，http://www.tycoelectronics.com/或者聯(lián)系產(chǎn)品咨詢中心熱線: (86) 400-820-6015 尋求關(guān)于產(chǎn)品的技術(shù)支持。