Come soddisfare i requisiti di interfaccia ad alta velocità utilizzando i connettori Hyper Cool Edge

I progettisti incaricati di gestire i requisiti previsti per l'elaborazione dei dati nei data center e nelle infrastrutture per l'intelligenza artificiale (IA) si rendono presto conto che le attuali soluzioni di connettività sono limitate in termini di numero di canali, larghezza di banda ed erogazione di potenza. Le varie soluzioni sono inoltre frammentate tra le varie funzioni, con dispositivi che presentano fattori di forma e configurazioni di connettori differenti. Inoltre, sono difficili da riparare, hanno un raffreddamento limitato e non sono facilmente aggiornabili.

La soluzione a questi problemi è il modulo multiuso innestabile (PMM). Descritto nello standard SFF-TA-1034 del Technical Working Group SFF TA della Storage Networking Industry Association (SNIA), il PMM è un modulo standardizzato progettato per supportare hardware ad alta velocità e alta potenza per connettività di rete, telecomunicazioni, storage, IA e acceleratori: tutte applicazioni classiche dei data center.

Il PMM è progettato per supportare molteplici tipi di collegamento dati ad alta velocità, come PCIe ed Ethernet, e velocità di canale SerDes di prossima generazione di 112 GT/s utilizzando la segnalazione PAM4. Supporta inoltre unità a stato solido (SSD), schede di interfaccia di rete (NIC) e Compute Express Link (CXL) per connessioni ad alta velocità a memoria, acceleratori e IA, rispettivamente. I PMM unificano il supporto per tutti questi standard definendo le funzioni dei pin, il loro posizionamento e le caratteristiche elettriche all'interno del modulo.

Il PMM viene installato in un involucro o armadio che può ospitare più PMM, accoppiati tramite connettori appositamente progettati per la gestione di segnali e alimentazione ad alta velocità. Le specifiche SFF-TA-1037 definiscono questi connettori. Per i progettisti, la sfida consiste nel trovare una fonte affidabile di connettori conformi a questa specifica.

Un fornitore affidabile noto di connettori SFF-TA-1037

I progettisti possono reperire i connettori PMM SFF-TA-1037 dalla famiglia Hyper Cool Edge di Amphenol, in grado di supportare la segnalazione dati ad alta velocità, la messaggistica in banda laterale e la connettività per l'alimentazione.

Questi connettori a passo fine sono innestabili a caldo e supportano un'ampia gamma di applicazioni modulari scheda-scheda e scheda-cavo. I connettori sono indipendenti dal protocollo, offrendo flessibilità tra diverse implementazioni di protocolli. Possono operare a 32 GT/s (NRZ) e 64 GT/s (PAM4) e possono essere aggiornati per supportare 112 GT/s (PAM4).

I pin dati dei connettori sono classificati per 29 V e 1,1 A per pin, con un massimo di 12 pin. Il corpo del connettore è in materiale termoplastico nero con classe di infiammabilità UL 94 V-0. Sono tutti dotati di contatti dorati e offrono un intervallo di temperatura di funzionamento da -40 a 105 °C.

HE2G15610V10011 è una presa Hyper Cool Edge a fila doppia a 158 posizioni che supporta 156 linee di segnale e due contatti di alimentazione (Figura 1).

Figura 1: HE2G15610V10011 è una presa Hyper Cool Edge a 158 pin che supporta 156 linee di segnale e due connessioni di alimentazione. (Immagine per gentile concessione di Amphenol)

Il connettore supporta X16 PCIe 5/6 e la messaggistica in banda laterale. Include una coppia di contatti di alimentazione da 200 W, adatti all'alimentazione di dispositivi compatibili con CXL, unità di elaborazione grafica (GPU) e acceleratori.

Le assegnazioni dei pin per questo connettore sono definite dalle funzioni del segnale (Figura 2), offrendo la flessibilità necessaria per garantire la compatibilità con un'ampia gamma di standard seriali attuali e futuri.

Figura 2: Le assegnazioni dei pin per il connettore HE2G15610V10011 a 158 pin. (Immagine per gentile concessione di Amphenol)

I pin contrassegnati con SIGNAL sono necessari in queste posizioni per il corretto funzionamento come linee di segnale differenziale ad alta velocità configurate in una disposizione massa, segnale, segnale, massa (GSSG). I pin contrassegnati con GND sono necessari per garantire l'integrità del segnale ad alta velocità. I pin contrassegnati con OPTIONAL sono disponibili per segnali in banda laterale o per alimentazione aggiuntiva.

Questo connettore a montaggio superficiale utilizza contatti in lega di rame con una doratura di 0,76 µm di spessore. Il passo dei contatti è di 0,6 mm e include una guida scheda integrata.

HE2G10810V10011 di Amphenol (Figura 3) è una presa a fila doppia a 108 posizioni che supporta ulteriori 16 canali di segnale differenziale per trasmissione e ricezione nello stesso cablaggio GSSG.

Figura 3: HE2G10810V10011 è una presa a 108 pin in grado di gestire 16 coppie di segnali di trasmissione e ricezione aggiuntive. (Immagine per gentile concessione di Amphenol)

Questo connettore è un dispositivo a montaggio superficiale con la stessa geometria dei contatti meccanici e la stessa placcatura del modello HE2G15610V10011, incluso un passo dei contatti di 0,6 mm. Oltre a gestire i PMM, supporta applicazioni di moduli scheda-scheda e scheda-cavo, come SSD, NIC e CXL.

Il terzo connettore di questa serie di Amphenol è la presa di alimentazione a due contatti HE0000210V00011 (Figura 4). Questa presa è per montaggio a foro passante e può condurre 34 A per contatto, erogando 400 W di potenza. Il supporto per la corrente nominale è garantito da otto terminali di contatto di 0,65 mm di larghezza con un passo di 2 mm.

Figura 4: HE0000210V00011 è un connettore a due contatti progettato per il supporto dell'alimentazione e può erogare 400 W. (Immagine per gentile concessione di Amphenol)

Conclusione

I connettori Hyper Cool Edge di Amphenol supportano i PMM attuali e i futuri requisiti di trasmissione dati ad alta velocità, con prestazioni di erogazione di potenza e integrità del segnale sufficienti per le interfacce ad alta velocità.