如何利用Flyover電纜簡化系統(tǒng)布局

摘要/前言

本白皮書包含了實(shí)測數(shù)據(jù)和示例，解釋了為什么在高速設(shè)計(jì)中，電纜解決方案可能更好。它還探討了諸如電纜管理和成本等方面的問題。

上接中篇，Samtec 白皮書 | Flyover電纜系列中篇，我們了解了電纜如何改善熱管理、如何利用Flyover優(yōu)化設(shè)計(jì)等要點(diǎn)，本篇是系列三部曲的結(jié)尾，將聚焦降低功耗、簡化布局和成本控制，更將在結(jié)尾提供漢化完整版下載鏈接。

如何利用Flyover電纜降低功耗

正如上文所述，采用 Flyover設(shè)計(jì)可以消除對CDR的需求，因?yàn)镃DR是主動(dòng)元件，它們的消除有助于改善功率預(yù)算。此外，電纜的更佳損耗性能可以減輕額外SerDes發(fā)送和接收均衡等因素的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而有助于降低功耗。

如何利用Flyover電纜簡化系統(tǒng)布局？

對于具有大量SerDes/差分對的系統(tǒng)，使用Flyover電纜可以顯著簡化布線。這意味著布局工程師可能無需使用那么多層的PCB，并且將信號傳輸線路從電路板移到靠近芯片的 Flyover電纜上可以大大簡化系統(tǒng)的布局。

現(xiàn)今許多設(shè)計(jì)在PCB區(qū)域都包含高度密集的布線，傳統(tǒng)上為了簡化布局往往需要增加更多層數(shù)或者增加布線長度。而采用Flyover解決方案可以避免這兩種昂貴的替代方案。通過圖6中的示例，我們可以看到在高端口數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)布局中，與使用PCB走線的傳統(tǒng)交換機(jī)布局相比，采用Flyover布局更為簡單明了。

圖 6：前端口的傳統(tǒng)交換機(jī)布局（左）與更簡潔的 Flyover布局（右）相比。

Flyover方案使用18 英寸的電纜，并將ASIC推遠(yuǎn)至系統(tǒng)后部，以獲得更佳的散熱性能（見圖 7 和圖 8）。Flyover解決方案的簡化布線有助于提高整體信號完整性，并且經(jīng)過測量的性能證明了這一點(diǎn)。圖9顯示了采用Flyover方案相對于傳統(tǒng)方案明顯改善的比特誤碼率（BER）。值得注意的是，BER是在應(yīng)用前向糾錯(cuò)碼（FEC）之前測量的。

圖 7：如圖 6（左）所示的傳統(tǒng)布線通道。

圖 8：如圖 6（右）所示的 Flyover通道。

圖 9：圖 6 中 ASIC 在傳統(tǒng)（頂部）和 Flyover（底部）配置下以每通道 56G PAM4 運(yùn)行時(shí)的 BER，顯示 Flyover配置中的 BER 性能明顯更好。

關(guān)于成本方面？

采用Flyover技術(shù)可以消除對CDR和高端PCB材料的需求，同時(shí)減少PCB層數(shù)，這些都有助于優(yōu)化系統(tǒng)成本。簡化設(shè)計(jì)復(fù)雜性不僅可以縮短上市時(shí)間，還能夠避免PCB密集布線區(qū)域的性能問題。

此外，F(xiàn)lyover電纜提供了設(shè)計(jì)靈活性，降低了熱效應(yīng)，進(jìn)而提升了可維護(hù)性和產(chǎn)品壽命?？偟膩碚f，采用Flyover技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更佳的信號完整性和熱管理，而又不會(huì)增加整體系統(tǒng)成本。

關(guān)于電纜管理？

對于初次使用Flyover電纜的設(shè)計(jì)人員來說，可能會(huì)擔(dān)心電纜管理的問題。一個(gè)經(jīng)常被提出的問題是：使用電纜會(huì)對氣流產(chǎn)生什么影響？事實(shí)上，電纜確實(shí)會(huì)對氣流產(chǎn)生影響，但由于它們通常比原本的走線要長得多，我們可以通過合理的布線來盡量減少這種影響。Samtec擁有一支系統(tǒng)架構(gòu)師團(tuán)隊(duì)，可以協(xié)助處理新設(shè)計(jì)中的電纜管理問題，幫助優(yōu)化信號完整性和熱負(fù)載的分布。

Samtec的信號完整性（SI）團(tuán)隊(duì)可以提供占位設(shè)計(jì)和連接器分支區(qū)域（BOR）的相關(guān)支持，例如：為連接器占位面積分配布局是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，因?yàn)榕c芯片相鄰的電路板空間通常需求量很大，那么我該如何設(shè)計(jì)連接器的布局？

為什么選擇Samtec？

Samtec致力于推動(dòng)電纜設(shè)計(jì)的最新技術(shù)。因此，Samtec的電纜采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，性能出色。作為行業(yè)服務(wù)的佼佼者，Samtec 提供專業(yè)的工程支持、全方位的系統(tǒng)優(yōu)化幫助、快速交付產(chǎn)品樣品和原型，以及豐富的在線資源、模型和創(chuàng)新工具，以幫助簡化設(shè)計(jì)流程。

Samtec的Flyover產(chǎn)品系列包括Flyover面板組件、Flyover中板組件、Si-FlyM ASIC相鄰技術(shù)、FireFly Micro Flyover System（銅纜或光纜）、以及背板電纜組件。