面向高速應用的高密度可插拔I/O接口解決方案

　　作為網絡、存儲和電信設備應用中的高速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。它同時支持多種數據傳輸速率以及以太網、光纖通道和InfiniBand等多種協(xié)議。因此，集成商可利用其根據不同應用需求設計線纜結構。當前，數據通信設備對帶寬需求的飛速增長，促使了可插拔I/O接口迅速更新換代，以期利用更小的封裝實現更大的吞吐量。

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)產品線業(yè)已成熟，工業(yè)應用十分廣泛。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據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。

從數據傳輸率達到每秒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以太網標準等應用的支持能力提高到了10Gbps。高數據傳輸速率下的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中成熟的關鍵技術都應用到了該設計中。

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據傳輸，所以QSFP的密度可以達到XFP產品的4倍，SFP+產品的3倍。具有4通道且密度比CX4高的QSFP接口已經被InfiniBand標準所采用。

　　圖1：一個QSFP應用所包含的組件。

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用需求。對于短距應用來說，銅線纜是一種經濟實用的解決方案，它既可以不包含均衡，也可以設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、光纖接口等相關設備。

圖1展示的是一個QSFP應用，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 　　 一個屏蔽籠或導軌，用于控制EMI干擾和指示觸合插頭 　　 一個觸合插頭?？梢允强刹灏谓邮掌骰蛑边B線纜組件?？刹灏谓邮掌餍枰幸粋€配合的線纜組件。

附件包括散熱片、光導管、防塵罩以及EMI屏蔽罩等。

一個設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，并聯式籠的相鄰端口共用同一個側壁，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。

為了展示現今所能實現的速度/密度比例，我們將并聯式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，從而實現了在1U機箱中提供144通道、每通道速率高達10Gb/s的數據傳輸性能。

對于高速度高密度接口產品，泰科電子公司在上海已經建立了一支卓越的研發(fā)團隊，同時我們的絕大多數高速度高密度接口產品也是在中國生產。所以我們現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品，而且可以根據客戶的特殊要求為中國客戶在國內快速有效的提供全套的定制產品服務。