Come risolvere i dilemmi di progettazione con i connettori mezzanine

La tecnologia di punta e i sistemi di calcolo scalabili chiedono molto ai connettori mezzanine: velocità dati e densità elevate, profili ribassati e bassa resistenza termica... e non è tutto.

Di seguito vi parleremo di cinque sfide quotidiane per i progettisti.

Sfida n. 1

Le esigenze di calcolo e di trasmissione dei dati aumentano continuamente, perciò le aziende che si affidavano a grossi data center hanno visto la loro infrastruttura diventare insufficiente e si sono scoraggiate davanti alla prospettiva di sostituirla con progetti proprietari.

Figura 1: Fattore di forma dell'acceleratore di calcolo OCP, vista laterale (Immagine per gentile concessione di Molex)

Soluzione: l'Open Compute Project (OCP) è stato creato per sviluppare hardware di largo consumo che possa aiutare le aziende nella transizione della loro infrastruttura verso sistemi in grado di rispondere alle attuali richieste di connettività. OCP ha scelto il connettore Mirror Mezz di Molex ad alta densità e dall'innovativa progettazione ermafrodita come soluzione di interconnessione scheda-scheda per le proprie schede di accelerazione.

Sfida n. 2:

Man mano che si intensificano le richieste di velocità dati più elevate provenienti dal mondo dell'intelligenza artificiale (IA) e dall'Internet delle cose (IoT) o dovute ad altre evoluzioni tecnologiche, i progettisti hanno bisogno di connettori mezzanine ad alta velocità e ad alta densità.

Soluzione: i connettori Mirror Mezz trasmettono a un massimo di 112 Gbps PAM-4 senza rinunciare a un ingombro compatto (107 coppie differenziali ogni 6,4 cmq). Il sistema Mirror Mezz, con le sue prestazioni di alto livello, rappresenta una soluzione efficace per i prodotti all'avanguardia. Ad esempio, un'azienda tecnologica che produce GPU ha integrato questo compatto connettore mezzanine ad alta velocità nei moduli dei kit di sviluppo per macchine autonome. Di conseguenza, gli OEM che devono collegare questi moduli ai propri sistemi di IA o chiunque necessiti di connettività scheda-scheda in un progetto che trasmette grandi quantità di dati, vorrà adottare il Mirror Mezz.

Sfida n. 3

Con la richiesta di un numero sempre maggiore di funzioni nei prodotti finali da parte dei consumatori, i progettisti faticano a liberare spazio per i componenti necessari.

Figura 2: Altezza di impilamento (Immagine per gentile concessione di Molex)

Soluzione: grazie alle due altezze di 5,5 e 2,5°mm proposte da Molex, i progettisti possono combinare a piacere i connettori Mirror Mezz per ottenere tre altezze di impilamento quando accoppiati. Le diverse altezze di impilamento — 11, 8 e 5°mm — alleviano i vincoli di spazio e danno ai progettisti più flessibilità per gestire la dissipazione del calore nei loro progetti.

Sfida n. 4

Con l'aumento della complessità funzionale dei prodotti finali, aumenta anche il numero di componenti necessari, fatto che a sua volta influisce sulla certificazione dei componenti e sui costi di magazzino.

Figura 3: Connettori ermafroditi Mirror Mezz (Immagine per gentile concessione di Molex)

Soluzione: i connettori Mirror Mezz sono ermafroditi e, pertanto, si accoppiano l'un l'altro. Ciò semplifica la gestione del magazzino, rendendo superfluo l'acquisto di più SKU. In breve, i connettori Mirror Mezz dimezzano i costi di lavorazione, di magazzino e operativi e contemporaneamente aumentano l'efficienza e i risparmi per i clienti.

Sfida n. 5

Nei connettori ad alta densità con centinaia di pin in contenitori miniaturizzati spesso si corre il rischio di creare saldature che erroneamente collegano a ponte i pin adiacenti. Oltretutto, l'alta densità può complicare la dissipazione del calore.

Figura 4: BGA dei connettori Mirror Mezz (Immagine per gentile concessione di Molex)

Soluzione: i connettori Mirror Mezz utilizzano una terminazione con attacco in matrice a griglia di sfere (BGA) con conduttori corti, ideale per densità elevate di pin e applicazioni ad alta velocità. Il profilo uniforme di una sfera di saldatura garantisce un'eccezionale integrità di segnale. I connettori BGA presentano anche una bassa resistenza termica, perciò favoriscono più di altri metodi di terminazione la dissipazione del calore.

Per coloro che devono affrontare contemporaneamente diverse sfide progettuali a causa delle esigenze conflittuali della connettività scheda-scheda, il connettore Mirror Mezz di Molex potrebbe esser la soluzione giusta. Questo prodotto mezzanine a prestazioni elevate, disponibile tramite DigiKey, offre varie proprietà utili per risolvere molti dilemmi di progettazione.