Reagując na oczekiwane wymagania dotyczące przetwarzania danych w centrach danych i infrastrukturze sztucznej inteligencji (AI), projektanci szybko zdają sobie sprawę, że dzisiejsze rozwiązania w zakresie łączności są ograniczone pod względem liczby kanałów, przepustowości i możliwości zasilania. Różne rozwiązania są również bardzo rozproszone pod względem funkcji, różnych kształtów sprzętu i konfiguracji złączy oraz problemów, takich jak trudna konserwacja, niewystarczające odprowadzanie ciepła i trudności w modernizacji.
Rozwiązaniem tych problemów jest zastosowanie wtykowego modułu wielofunkcyjnego (PMM). Jak opisano w normie SFF-TA-1034 Technicznej Grupy Roboczej SFF TA stowarzyszenia Storage Network Industry Association (SNIA), PMM to ustandaryzowany moduł zaprojektowany w celu zapewnienia szybkiej obsługi sprzętu o dużej mocy dla wszystkich klasycznych zastosowań w centrach danych, takich jak sieci, telekomunikacja, pamięć masowa, sztuczna inteligencja i akceleratory.
PMM został zaprojektowany do obsługi różnych typów szybkich łączy danych, w tym PCIe i Ethernet, a także kanału SerDes nowej generacji wykorzystującego szybkość transmisji sygnału PAM4 do 112 gigabitów na sekundę (GT/s). Obsługuje także standardy dysków półprzewodnikowych (SSD), kart interfejsu sieciowego (NIC) i Compute Express Link (CXL) w celu zapewnienia szybkiego połączenia odpowiednio z pamięcią, akceleratorem i sztuczną inteligencją. PMM ujednolica obsługę wszystkich tych standardów, definiując funkcję pinów, położenie i charakterystykę elektryczną w module.
Moduł PMM instaluje się w skrzyni lub szafce, która może pomieścić wiele modułów PMM i może przetwarzać sygnały o dużej prędkości oraz zasilanie za pośrednictwem specjalnie zaprojektowanych złączy. Specyfikacja SFF-TA-1037 definiuje te złącza. Wyzwaniem dla projektantów jest znalezienie niezawodnego dostawcy złączy spełniającego tę specyfikację.
Znany dostawca złącza SFF-TA-1037
Projektanci mogą kupić złącza Hyper Cool Edge Series SFF-TA-1037 PMM firmy Amphenol, które obsługują szybką sygnalizację danych, transmisję informacji w paśmie bocznym i połączenia zasilania.
Te złącza o drobnym rozstawie można wymieniać podczas pracy i obsługują szeroką gamę zastosowań typu płytka-płytka i płytka-przewód. Złącza te są niezależne od protokołu i można ich elastycznie używać w wielu implementacjach protokołów. Działa z prędkością 32 GT/s (NRZ) i 64 GT/s (PAM4), ale można ją zwiększyć do 112 GT/s (PAM4).
Styki złącza danych są przystosowane do napięcia 29 V, a każdy styk obsługuje prąd o natężeniu 1,1 ampera (A) przy maksymalnej liczbie styków wynoszącej 12. Korpus złącza jest wykonany z czarnego tworzywa termoplastycznego o klasie palności UL 94 VO. Pełna gama pozłacanych styków zapewnia zakres temperatur pracy od - 40 do 105°C.
HE2G15610V10011 to 158-pinowe gniazdo Hyper Cool Edge, które obsługuje 156 przewodów sygnałowych i dwa styki zasilania (rysunek 1).
Rysunek 1: HE2G15610V10011 to 158-pinowe gniazdo Hyper Cool Edge, które obsługuje 156 przewodów sygnałowych i dwa złącza zasilania. Źródło obrazu: Amfenol)
Złącze obsługuje transmisję informacji X16 PCIe 5/6 i pasma bocznego. Zawiera parę styków mocy 200 W odpowiednich do zasilania urządzeń obsługujących CXL, procesorów graficznych (GPU) i akceleratorów.
Przyporządkowanie pinów tego złącza jest zdefiniowane zgodnie z funkcją sygnału (rys. 2) i jest elastyczne i kompatybilne z różnymi obecnymi i przyszłymi standardami szeregowymi.
Rysunek 2 przedstawia przypisanie styków dla 158-stykowego złącza HE2G15610V10011. Źródło obrazu: Amfenol)
W przypadku szybkich linii sygnału różnicowego skonfigurowanych w układzie Ground, Signal, Signal, Ground (GSSG), kołki oznaczone w tych pozycjach „SIGNAL” są niezbędne, aby zapewnić normalne działanie tych linii. Kołki oznaczone „GROUND” są niezbędne do zapewnienia integralności sygnału przy dużej prędkości. Pin oznaczony jako „OPCJONALNY” służy do podłączenia sygnału pasma bocznego lub dodatkowego zasilania.
W tym złączu do montażu powierzchniowego zastosowano styki ze stopu miedzi pokryte złotem o grubości 0,76 mikrona (µm) (30,0 mikrocala (µcala)). Styki są oddalone od siebie o 0,6 mm (0,024 cala) i zawierają zintegrowaną prowadnicę karty.
HE2G10810V10011 firmy Amphenol (rysunek 3) to 108-pinowe złącze z podwójnym gniazdem, które obsługuje dodatkowe 16 kanałów sygnału różnicowego do wysyłania i odbierania przy tym samym okablowaniu GSSG.
Rysunek 3: HE2G10810V10011 to 108-pinowe gniazdo, które może obsłużyć 16 dodatkowych par sygnałów wysyłanych i odbieranych. Źródło obrazu: Amfenol)
Złącze jest urządzeniem do montażu powierzchniowego z tą samą geometrią styków mechanicznych i powłoką co HE2G15610V10011 oraz odstępem między stykami 0,6 mm. Oprócz obsługi PMM obsługuje aplikacje typu „board-to-board” i „board-to-wire”, w tym dyski SSD, karty sieciowe i CXL.
Trzecie złącze w rodzinie Amphenol to dwustykowe gniazdo zasilania HE0000210V00011 (rysunek 4). Gniazdo montowane jest przewlekanie, każdy styk może przewodzić prąd o natężeniu 34 A, a moc wyjściowa wynosi 400 W. Osiem zacisków stykowych o szerokości 0,65 mm i rastrze 2 mm obsługuje prąd znamionowy.