TE Connectivity (TE) 制造的有线背板产品可提供极高的灵活性和吞吐量，以及优异的信号完整性。
随着数据中心设备运行速度的不断提高，传统的 FR4 印刷电路板 (PCB) 基质的传输性能可能不再能满足相应需要，尤其是对于 25 Gbps 或更高的设备速度。 核心交换机和路由器需要最高量级的吞吐量和优异的信号完整性，并且随着这些系统实现更高的计算能力，它们支持的背板的尺寸、数量和复杂性以及支持的子卡数量也随之不断增加。许多设备制造商都在寻找 PCB 基质在连接性方面的替代方案， 高速有线背板技术由此应运而生，成为了一个主要选择。本文将探讨市场对高速有线背板连接的需求、它相对于基于 PCB 的替代品的优势、它的潜在缺点，以及 TE Connectivity 如何交付可提供极高灵活性和吞吐量以及优异信号完整性的有线背板产品。
有线背板技术已有超过 10 年的历史了。 最近从 10 Gbps 背板生态系统向 25 Gbps 及更快背板生态系统的转变使有线背板技术在今天成为对系统架构师而言更具吸引力的解决方案。 有线背板可以解决三个问题：提高性能，实现长信道内的低损耗通信，允许路由上的灵活性。
更高的性能
使用高速有线背板可显著提高 25 Gbps 及更高速度条件下的电气性能。除了使用光纤技术外，有线方法是用于大型计算和交换系统的少数替代方案之一。领先的 PCB 制造供应商开发了 HDI（高密度互连）结构，可帮助减缓跟踪路由方面的难度，但构建这些极高层数的背板需要采用 20-30 个制造步骤，并且它们比传统 PCB 基质贵 5-10 倍。
低损耗通信
由于企业在完整信道损耗上的预算日益收紧，因此设计人员需要尽可能减少物理连接中的插入损耗。PCB 存在与其使用相关的插入损耗。例如，典型的 Meg 6 PCB 在 12.5 GHz 时的损耗为 0.75 dB/in。相比之下，TE 的 STRADA Whisper 有线背板解决方案的损耗为 0.11 dB/in。利用高速背板电缆，设计人员能够使插入损耗、回波损耗、斜切、串扰以及其他与信号完整性相关的特性满足 25 Gbps 及以上速度条件下的 OEM 性能规范要求。同时，由于高速电缆减少了插入损耗，因此可以在比传统 PCB 背板设计长出两到四倍的距离中保持信号完整性。这一技术至关重要，因为它可以将全机架系统中的数据信道延长至三英尺或更长。
路由灵活性
借助有线系统，互连制造商可拥有设计上的灵活性，为 OEM 提供多种系统配置。各子卡并行安装是一种常用的背板配置。此外，中板/正交配置以 90 度方向安装子卡。以这种方式布线通常是在背板空间内连接卡，可实现更高效的热管理。在上述各种配置中使用电缆可进一步提升电气性能和信号完整性。
有线背板面临的挑战
使用有线背板技术可获得上述这些优势，但同时也存在需要应对的潜在挑战。 第一个挑战是可能需要实现大量连接。大型通信系统需要采用有线方法通常是由于数据长度较大，这就需要大量子卡、交换机卡等设备。每张卡通常都会与系统中的所有其他卡相连接，从而产生许多点对点连接。每个连接都需要一根具有差分对结构的双轴电缆，因此可能需要沿子卡边缘设置许多配对的电缆头和插座。
使用电缆背板还需要使用复杂的引脚标测方案来了解每个电缆是如何从板到板进行路由的。这需要 OEM 与互连解决方案制造商之间进行密切合作。由于某些系统内可能需要设置数千个点对点连接，因此很容易想象出其中电缆路由的复杂性。电缆路由有时可能会极大增加电线管理的难度，因为会涉及多种导线长度和多个弯曲部分，这可能会影响电气和机械性能。产品验证测试之前和之后的性能完整性在线束级别和系统级别都需要得到确保。
另一个挑战是需要大量的电缆。某些系统可能会包含数千个差分对信道，因此可能需要数千英尺的双轴电缆。与传统背板解决方案相比，如此大量的电缆会增加系统的重量。这不仅会对包装和运输造成影响，也成为冲击和振动以及其他验证测试中需要考虑的重要因素。如果这些系统发生损坏，检测损坏的难度也会比较大，尤其是在制造商发货以后。在安装后进行维修可能会是有线背板系统最具挑战性的相关操作之一。
此外，很重要的一点是，保持电缆与连接器的端接同时，应保持适当的特性阻抗（通常为 85-100 欧姆），以确保 25 Gbps 及更快速度条件下的信号完整性。常用的导线端接技术包括熔接（激光、超声波或电阻熔接）或钎焊。制造过程必须十分精确，需要持续监控，来达到和保持质量和性能目标。
通常，是否要使用有线背板归根结底取决于成本。如果 PCB 能够满足信道预算，通常就不需要使用有线背板。但是，如果系统设计的主要驱动因素是体系结构上的灵活性，那么有线背板可能是最佳选择。通过系统尺寸和信道长度的持续优化，有线背板将不断提升其在市场中的成本竞争力。
为什么与 TE 合作
随着设备数据速率从 25 Gbps NRZ 和 56 Gbps PAM-4 增加到 56 Gbps NRZ 和 112 Gbps PAM-4，市场对有线背板的需求只会不断增加。 市场在信号完整性方面提出的新要求很可能会使得有线背板成为大型系统中不可或缺的设备，尤其是在核心网络和高性能计算市场。随着更高数据速率下 PCB 成本变得高昂，TE 的 STRADA Whisper 有线连接器提供了灵活的解决方案。
TE 的 STRADA Whisper 连接器的电缆插入损耗极低（12.5 GHz 时为 0.11 dB/in，而 PCB 对应速率的损耗为 0.75 dB/in），因此可以在比传统 PCB 背板设计长出两到四倍的距离中保持信号完整性。高速电缆减小了插入损耗，从而提高设计中的信道余量，支持更具创新性的系统架构设计。
STRADA Whisper 有线连接器提供与 TE STRADA Whisper 系列中其余产品同等的机械强度和一流的电气性能和信号完整性。它们可以支持 25-56 Gbps PAM-4，且未来可扩展至 56 Gbps NRZ 和 112 Gbps PAM-4。
TE 将是您最合适的设计合作伙伴，可帮助您降低在采用有线背板架构过程中需要应对的挑战难度。当需要解决复杂的配对标测时，TE 的工程专业知识可帮助设计出最优分配，TE 的丰富测试可确保组件与 PCB 制造供应商提供的产品一样可靠。TE 提供所需的成型、原型设计和开发方法，使电缆的安装、加载、构成和路由能够满足大多数系统尺寸或路由需求。可以针对任何单一问题提供多个解决方案，从而为任何客户需求寻找到最优定制架构。我们的制造流程包括丰富的电气和视觉质量检查，采用极其严格的公差，不断优化精度，以提供尽可能优质的产品。
TE 提供三大主要 STRADA Whisper 连接器解决方案：点对点电缆、增值组件和完整背板/中板设计。TE 使用自己的 MADISON CABLE 产品，采用内部设计，拥有先进的电缆工程水平，这使 TE 能够尽可能降低其有线 STRADA Whisper 产品的成本。
通信设备的数据速率正在持续增长。传统的 PCB 连接在 25 Gbps 及更高速度条件下存在信号完整性上的极限，在这种情况下，需要采用更昂贵的基质，这会显著增加系统总成本。TE 的有线互连可帮助解决市场对信号完整性性能方面的需求，提高设计灵活性，让下一代系统在未来获得 56 Gbps NRZ 和 112 Gbps PAM-4 的运行能力。
TE Connectivity (TE) 制造的有线背板产品可提供极高的灵活性和吞吐量，以及优异的信号完整性。
随着数据中心设备运行速度的不断提高，传统的 FR4 印刷电路板 (PCB) 基质的传输性能可能不再能满足相应需要，尤其是对于 25 Gbps 或更高的设备速度。 核心交换机和路由器需要最高量级的吞吐量和优异的信号完整性，并且随着这些系统实现更高的计算能力，它们支持的背板的尺寸、数量和复杂性以及支持的子卡数量也随之不断增加。许多设备制造商都在寻找 PCB 基质在连接性方面的替代方案， 高速有线背板技术由此应运而生，成为了一个主要选择。本文将探讨市场对高速有线背板连接的需求、它相对于基于 PCB 的替代品的优势、它的潜在缺点，以及 TE Connectivity 如何交付可提供极高灵活性和吞吐量以及优异信号完整性的有线背板产品。
有线背板技术已有超过 10 年的历史了。 最近从 10 Gbps 背板生态系统向 25 Gbps 及更快背板生态系统的转变使有线背板技术在今天成为对系统架构师而言更具吸引力的解决方案。 有线背板可以解决三个问题：提高性能，实现长信道内的低损耗通信，允许路由上的灵活性。
更高的性能
使用高速有线背板可显著提高 25 Gbps 及更高速度条件下的电气性能。除了使用光纤技术外，有线方法是用于大型计算和交换系统的少数替代方案之一。领先的 PCB 制造供应商开发了 HDI（高密度互连）结构，可帮助减缓跟踪路由方面的难度，但构建这些极高层数的背板需要采用 20-30 个制造步骤，并且它们比传统 PCB 基质贵 5-10 倍。
低损耗通信
由于企业在完整信道损耗上的预算日益收紧，因此设计人员需要尽可能减少物理连接中的插入损耗。PCB 存在与其使用相关的插入损耗。例如，典型的 Meg 6 PCB 在 12.5 GHz 时的损耗为 0.75 dB/in。相比之下，TE 的 STRADA Whisper 有线背板解决方案的损耗为 0.11 dB/in。利用高速背板电缆，设计人员能够使插入损耗、回波损耗、斜切、串扰以及其他与信号完整性相关的特性满足 25 Gbps 及以上速度条件下的 OEM 性能规范要求。同时，由于高速电缆减少了插入损耗，因此可以在比传统 PCB 背板设计长出两到四倍的距离中保持信号完整性。这一技术至关重要，因为它可以将全机架系统中的数据信道延长至三英尺或更长。
路由灵活性
借助有线系统，互连制造商可拥有设计上的灵活性，为 OEM 提供多种系统配置。各子卡并行安装是一种常用的背板配置。此外，中板/正交配置以 90 度方向安装子卡。以这种方式布线通常是在背板空间内连接卡，可实现更高效的热管理。在上述各种配置中使用电缆可进一步提升电气性能和信号完整性。
有线背板面临的挑战
使用有线背板技术可获得上述这些优势，但同时也存在需要应对的潜在挑战。 第一个挑战是可能需要实现大量连接。大型通信系统需要采用有线方法通常是由于数据长度较大，这就需要大量子卡、交换机卡等设备。每张卡通常都会与系统中的所有其他卡相连接，从而产生许多点对点连接。每个连接都需要一根具有差分对结构的双轴电缆，因此可能需要沿子卡边缘设置许多配对的电缆头和插座。
使用电缆背板还需要使用复杂的引脚标测方案来了解每个电缆是如何从板到板进行路由的。这需要 OEM 与互连解决方案制造商之间进行密切合作。由于某些系统内可能需要设置数千个点对点连接，因此很容易想象出其中电缆路由的复杂性。电缆路由有时可能会极大增加电线管理的难度，因为会涉及多种导线长度和多个弯曲部分，这可能会影响电气和机械性能。产品验证测试之前和之后的性能完整性在线束级别和系统级别都需要得到确保。
另一个挑战是需要大量的电缆。某些系统可能会包含数千个差分对信道，因此可能需要数千英尺的双轴电缆。与传统背板解决方案相比，如此大量的电缆会增加系统的重量。这不仅会对包装和运输造成影响，也成为冲击和振动以及其他验证测试中需要考虑的重要因素。如果这些系统发生损坏，检测损坏的难度也会比较大，尤其是在制造商发货以后。在安装后进行维修可能会是有线背板系统最具挑战性的相关操作之一。
此外，很重要的一点是，保持电缆与连接器的端接同时，应保持适当的特性阻抗（通常为 85-100 欧姆），以确保 25 Gbps 及更快速度条件下的信号完整性。常用的导线端接技术包括熔接（激光、超声波或电阻熔接）或钎焊。制造过程必须十分精确，需要持续监控，来达到和保持质量和性能目标。
通常，是否要使用有线背板归根结底取决于成本。如果 PCB 能够满足信道预算，通常就不需要使用有线背板。但是，如果系统设计的主要驱动因素是体系结构上的灵活性，那么有线背板可能是最佳选择。通过系统尺寸和信道长度的持续优化，有线背板将不断提升其在市场中的成本竞争力。
为什么与 TE 合作
随着设备数据速率从 25 Gbps NRZ 和 56 Gbps PAM-4 增加到 56 Gbps NRZ 和 112 Gbps PAM-4，市场对有线背板的需求只会不断增加。 市场在信号完整性方面提出的新要求很可能会使得有线背板成为大型系统中不可或缺的设备，尤其是在核心网络和高性能计算市场。随着更高数据速率下 PCB 成本变得高昂，TE 的 STRADA Whisper 有线连接器提供了灵活的解决方案。
TE 的 STRADA Whisper 连接器的电缆插入损耗极低（12.5 GHz 时为 0.11 dB/in，而 PCB 对应速率的损耗为 0.75 dB/in），因此可以在比传统 PCB 背板设计长出两到四倍的距离中保持信号完整性。高速电缆减小了插入损耗，从而提高设计中的信道余量，支持更具创新性的系统架构设计。
STRADA Whisper 有线连接器提供与 TE STRADA Whisper 系列中其余产品同等的机械强度和一流的电气性能和信号完整性。它们可以支持 25-56 Gbps PAM-4，且未来可扩展至 56 Gbps NRZ 和 112 Gbps PAM-4。
TE 将是您最合适的设计合作伙伴，可帮助您降低在采用有线背板架构过程中需要应对的挑战难度。当需要解决复杂的配对标测时，TE 的工程专业知识可帮助设计出最优分配，TE 的丰富测试可确保组件与 PCB 制造供应商提供的产品一样可靠。TE 提供所需的成型、原型设计和开发方法，使电缆的安装、加载、构成和路由能够满足大多数系统尺寸或路由需求。可以针对任何单一问题提供多个解决方案，从而为任何客户需求寻找到最优定制架构。我们的制造流程包括丰富的电气和视觉质量检查，采用极其严格的公差，不断优化精度，以提供尽可能优质的产品。
TE 提供三大主要 STRADA Whisper 连接器解决方案：点对点电缆、增值组件和完整背板/中板设计。TE 使用自己的 MADISON CABLE 产品，采用内部设计，拥有先进的电缆工程水平，这使 TE 能够尽可能降低其有线 STRADA Whisper 产品的成本。
通信设备的数据速率正在持续增长。传统的 PCB 连接在 25 Gbps 及更高速度条件下存在信号完整性上的极限，在这种情况下，需要采用更昂贵的基质，这会显著增加系统总成本。TE 的有线互连可帮助解决市场对信号完整性性能方面的需求，提高设计灵活性，让下一代系统在未来获得 56 Gbps NRZ 和 112 Gbps PAM-4 的运行能力。
