TE zQSFP+ (QSFP28) 인터커넥트: Q부터 Z까지 필요한 속도를 제공합니다
모바일 기기에 대한 의존도가 증가함에 따라 데이터센터는 기술 산업의 핵심 초점이 되었으며, 데이터 접근성을 개선하고 지연 시간을 줄이는 데 중점을 두고 있습니다. 이러한 의존도는 더 많은 데이터를 더 빠르게 전송해야 하는 독특한 엔지니어링 과제를 만들어 냈습니다. 데이터센터 애플리케이션에서 기술에 대한 상당한 시장 수요에 대응하기 위해, TE Connectivity(TE)는 시장에서 가장 다양한 제품 선택을 제공하는 포괄적인 zQSFP+ 인터커넥트 제품군을 고객에게 제공합니다. 이전의 인터커넥트 솔루션은 10Gbps 속도를 지원했지만, 데이터 전송 요구 사항이 증가함에 따라 이러한 솔루션은 더 이상 증가된 수요를 지원하지 못할 것입니다. 28Gbps의 데이터 속도로 4개의 채널을 제공하는 zQSFP+ 인터커넥트는 고속 설계를 위해 100Gbps 이더넷, 128G 파이버 채널, 50/100G 컨소시엄 및 100Gbps InfiniBand Enhanced Data Rate(EDR) 요구 사항을 지원합니다. TE의 새로운 28Gbps 솔루션은 기존 QSFP/QSFP+ 10Gbps 케이블 및 트랜시버와 하위 호환되며, 설계 유연성을 증가시키고 산업 표준 인터커넥트를 충족하면서 무중단 마이그레이션 경로를 가능하게 합니다. 데이터 속도 증가가 필요하지 않은 시스템에서는 인터커넥트 하드웨어의 업그레이드가 필요한 경우, 새로운 zQSFP+ 솔루션은 10Gbps용 광학 및 구리 케이블 설계를 위한 향상된 손실 마진을 제공합니다. 이 후면 및 전면 베젤 케이지 솔루션은 다양한 히트 싱크와 라이트 파이프 옵션으로 여러 구성 유형을 충족합니다. TE의 zQSFP+ 인터커넥트는 광 모듈과 케이블 어셈블리가 기존 솔루션보다 2.5배 더 높은 데이터 전송 속도를 달성하도록 돕습니다. 데이터 속도가 증가하면 짧은 상승 시간으로 인해 생성되는 주파수가 높아 전자기 간섭(EMI) 보호가 더 어려워질 수 있기 때문에, zQSFP+ 인터커넥트 제품군은 28Gbps를 통해 EMI 보호를 개선하여 인터커넥트로 인해 FCC 불이행이 발생할 가능성을 줄이도록 설계되었습니다. 개선된 열 성능은 향상된 히트 싱크를 제공하는 케이지 설계 덕분이며, 이는 운영의 피크 수요 동안 더 나은 열 성능과 열 방출을 제공합니다. 고속 인터커넥트의 성능은 주로 인터커넥트의 반사 손실(Return Loss) 및 삽입 손실(Insertion Loss), 그리고 차동에서 공통 모드 변환으로 특징지어집니다. 반사 손실은 주파수에 따른 데시벨(dB)의 반사 계수 크기를 나타냅니다. 반사 손실은 참조 임피던스가 특정 시스템 임피던스와 얼마나 잘 일치하는지를 설명합니다. 반사 손실의 값이 낮을수록 최적의 성능에 유리하며, 이는 시스템이 잘 일치한다는 것을 의미합니다. 고속 차동 인터커넥트에서는 100옴과 85옴이 일반적인 차동 임피던스 목표치입니다. 아래의 Figure 1은 커넥터의 차동 반사 손실을 나타냅니다. 대부분의 인터커넥트 또는 신호 무결성 엔지니어는 고속 인터커넥트에서 커넥터를 사용할 때 커넥터 기하학이 균일한 임피던스를 제공하기 어렵다는 사실을 인식하고 있습니다. 종종 발생하는 복잡한 기하학적 구조 때문에, 커넥터는 인터커넥트에서 임피던스 불연속의 주요 원인이 될 수 있습니다.
그림 1: SMT 커넥터의 차등 반사 손실
그림 1 은 커넥터가 14GHz까지 매우 인상적인 -- <= -10dB -- 차동 반사 손실 결과를 보여주며, 이는 25Gbps의 나이퀴스트 주파수를 약간 초과하는 수준입니다. 중요한 점은 의사 난수 비트 시퀀스(PRBS) 패턴의 주파수 내용 대부분이 sinx/x 스펙트럼을 가지며, 신호 상승 시간의 0.5/rise time에서 에너지의 대부분이 집중된다는 것입니다. 위의 반사 손실 플롯을 참조하면, 25Gbps 신호에서 생성된 에너지의 대부분이 커넥터로 인해 반사되지 않을 것임을 알 수 있습니다. 신호가 포함하는 에너지의 대부분이 12.5GHz 이하에 있으며, 일부 3차 이상 홀수 고조파는 더 높은 주파수에 있지만 에너지 내용은 점점 감소합니다.
고속 인터커넥트를 다루는 또 다른 과제는 채널에서 발생하는 손실의 양입니다. 삽입 손실은 넓은 주파수 대역에서 인터커넥트에 주입된 에너지와 인터커넥트를 통해 전송된 에너지의 양을 비교하여 얼마나 많은 에너지가 전달되었는지를 나타냅니다.
그림 2: SMT 커넥터가 인터커넥트에 기여하는 손실량 대 주파수를 보여줍니다
손실이 14 GHz까지 명확히 1.3dB 미만입니다. 반사 손실(그림 1)과 삽입 손실(그림 2) 데이터를 보면, 이 인터커넥트를 위한 커넥터 설계가 훌륭하게 작동함을 알 수 있습니다. 기존에는 고속 인터커넥트와 함께 사용할 때 커넥터의 성능이 좋지 않았습니다. 이 SMT 솔루션은 데이터 속도와 관심 있는 상승 시간에 대해 이러한 커넥터가 우수한 성능을 발휘함을 보여줍니다.
그림 3: TE zQSFP SMT 커넥터의 Power Sum FEN 성능을 보여줍니다
이 커넥터는 14 GHz 나이퀴스트 주파수까지 & 이를 초과하여 -40dB 미만의 잡음으로 뛰어난 FEN 성능을 보여줍니다. 또한, 관심 주파수 대역에서 중요한 공진 구조가 나타나지 않는다는 점에 유의하십시오. TE의 포괄적인 zQSFP+ 인터커넥트 포트폴리오는 10Gbps에서 28Gbps 데이터 속도로 쉽게 이동할 수 있는 확장 가능한 인터페이스를 제공하며, 엔지니어에게 데이터 센터에서 기대되는 증가하는 수요를 충족할 수 있는 설계 유연성을 제공합니다.
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