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보드 대 보드 커넥터의 대응 데이터 속도 정의와 관련하여 data-rate-btob

보드 대 보드 커넥터의 대응 데이터 속도 정의

차동 100Ω에 있어서의 S파라미터로부터 결정하고, 하기 중 가장 낮은 값을 추천 전송 속도/Data Rate로 한다

  • 삽입 손실 = Sdd21이 나이퀴스트 주파수까지 충분한 선형성을 가지며 -3dB 이하로 떨어지지 않음
  • 리턴 손실 = Sdd11 / Sdd22
    1. 나이퀴스트 주파수까지 -15dB를 넘지 않는 것
    2. 나이퀴스트 주파수의 1.5배까지 -10dB를 넘지 않는 것
 

※특별한 기재가 없는 경우, S파라미터의 취득은 제품 도면에서 추천된 것으로 취득되어 실장 부분(ex. SMT 용의 기판측의 패드 등)을 포함한 것으로 한다
※인터페이스 규격 등에의 대응・준거가 표기되어 있는 경우는 그 규격의 요건을 충족

신호 무결성의 커넥터

수동 제품인 커넥터는, 「신호 무결성」이라고 하는 생각 속에서는 전송 마진의 일부를 받고 「접속」이라고 하는 기능을 가져오는 부품이 됩니다. 규격 등에서 각 부위의 「취분」이 정해진 케이스를 제외하면, 고객의 시스템의 구축에 의존해 요구되는 특성도 엄밀하게는 바뀌어 옵니다. 최종적으로는 특성 모델에 의해 시뮬레이션이나 상세 데이터에 의한 검증 후에, 현품을 짜고의 평가 등 거쳐 채용해 주게 됩니다. 즉 규격품을 제외하면, 일의적으로 「**Gbps 대응 커넥터」라고 하는 표현은 반드시 정확하지는 않다. 한편 도입부에 있어서의 고객의 초기 검토 단계에서는, 어느 정도의 기준으로서라도 「대응 데이터 레이트」와 같은 정보는 매우 우위라고 이해하고 있습니다. 그래서 이리 IRISO 에서는 지금까지의 고객의 지원 경험이나 고주파 제품의 평가·설계 실적을 베이스로, 추천 하는 참고치로서 「대응 데이터 레이트」를 정의화해, 각 제품군에 부여를 개시하고 있습니다. 이것에 있어서, 아래와 같은 점을 염두에 두고 있습니다.

  • 박람회이기 때문에 정의와 그 이유를 명확히하고 공개하는 것
  • 사고 방식과 "값"이 실제 사용에 대해 합리적인 값임
  • 고객이 자사 시스템에 통합 할 때 당을 붙이기 쉬운 것

차동 100Ω/S 파라미터 기반 정의

데이터 레이트 정의는 가장 요구가 많은 차동 100Ω으로 실시해 고속 전송 대응의 수동 부품의 파라미터로서 가장 인기있는 믹스드 모드의 S 파라미터를 바탕으로 정의했습니다. 또한 고객의 사용 환경에 의존하기 때문에 크로스토크는 도입하지 않고 단독 레인으로 하여 복잡해지는 것을 피하기 위해 차동의 통과 및 반사 특성만으로 정의하고 있습니다. 원칙적으로, 자사 작성의 기판에의 실장 상태로 「기판에의 납땜부까지 포함했다」 것을 사용하고 있습니다.

(크로스토크 나 공통 모드 컨버션에 관해서도 개별로의 데이터의 제시나 평가의 실시는 하고 있으므로 상담해 주세요)

통과 특성: Sdd12/21

전송선로에 요구되고 있는 통과 특성은, 엠퍼시스나 이퀄라이징 등 처리도 있어 실태로서는 다양하고, 고조파에는 여러가지(전송 마진 Vs 노이즈원 등) 논의가 있습니다. 그래서 당사의 정의에서는 알기 쉽고, 기본에 근거해 NRZ 전송에 있어서, 주요 주파수가 되는 나이퀴스트 주파수(Data Rate/2)에 대해, -3dB 이하이며 충분한 선형성을 가지고 있는 것을 요건으로 했습니다.

반사 특성: Sdd11/22

반사 특성은 신호 전송뿐만 아니라 "노이즈 발생"의 관점에서 고려해야합니다. 그래서 당사의 규정에서는 나이퀴스트 주파수에서 -15dB를 넘지 않는 것에 더해, NRZ 랜덤 전송으로 주요 스펙트럼이 포괄된다고 계산되고 있는 나이퀴스트 주파수의 1.5배(Data Rate의 75%=오른쪽 그림)까지 -10dB=전력으로 10%를 넘지 않는 것을 규정으로 했습니다.

이것은 최근의 전송 규격, 예를 들면 Gen3 이후의 PCIe CEM 등과 비교해도 엄격한 규정이 되고 있습니다.

제품 대응 데이터 속도

전술한 통과·및 반사 특성의 양쪽을 채우는 케이스, 즉 각각으로부터 구해진 데이터 레이트 중 「엄격한 것」을 추천하는 대응 데이터 레이트로 하고 있습니다. 기판 대 기판 커넥터에서는 실태로서 반사 특성이 엄격하게 통과 특성은 표시되고 있는 추천 데이터 레이트의 기준보다 상당히 우수한 성능(저로스)인 것이 대부분입니다.

또 각종 규격(ex. PCIe GEN3.0)에의 준거가 있는 경우는 병기하는 경우가 있어, 추천 데이터 레이트와 갭이 있는 경우도 있습니다. 당사 기준에서의 추천 데이터 레이트가 규격의 전송 속도보다 낮은 경우에도 소정의 요구 성능을 만족하고 있으므로 사용하실 수 있습니다

고속 전송 조견표

Stack 0.40mm Pitch

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
12.1Gbps 2.00 mm 11010B 11010S
11.8Gbps 3.00mm 10126B 11007S
8.7 Gbps 3.50mm 10126B 11007S
8.1 Gbps 3.00mm 10126B 10126S
8.0 Gbps 4.00 mm 10126B 11007S
7.0 Gbps 3.50mm 10126B 10126S
6.5Gbps 4.00 mm 10126B 10126S
4.3Gbps 4.50mm 11001B 11001S

Stack 0.50mm Pitch

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
5.9 Gbps 15.00mm 9984B 10121S
5.5Gbps 16.00mm 10103B 10103S
5.5Gbps 19.00mm 10103B 10103S
5.5Gbps 25.00 mm 10103B 10103S
880 Mbps 12.00mm 9984B 9984S
760 Mbps 30.00mm 10106B 10106S

스택 0.635 피치

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
별지 별지 10109B 10109S

스택 0.80 피치

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
5.0 Gbps 9.00mm 9827B 9827S
1.7Gbps 18.00mm 9860B 9828S
1.5Gbps 16.55mm 9860B 9827S
900Mbps 24.70mm 9860B 9828S

스택 2.00 피치

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
1.3Gbps 18.00mm 10120B 10120S

RightAngle 0.50 Pitch

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
7.8 Gbps Top Row 10112B 10112S
6.6Gbps Bottom Row 10112B 10112S

RightAngle 0.635 Pitch

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
6.0 Gbps Bottom Row 10110B-A,B 10109S-C,D
5.8Gbps Top Row 10110B-A,B 10109S-C,D
4.1 Gbps Top Row 10104B 10104S
3.7Gbps Bottom Row 10104B 10104S

RightAngle 0.80 Pitch

대응 데이터 속도
Applicable Data Rate
Stack Height 플러그 소켓
5.4Gbps Bottom Row 9828B 9828S
5.4Gbps Top Row 9828B 9828S