هنگام پاسخ به نیازهای پردازش داده مورد انتظار مراکز داده و زیرساخت های هوش مصنوعی (AI)، طراحان به سرعت متوجه می شوند که راه حل های اتصال امروزی از نظر تعداد کانال ها، پهنای باند و قابلیت های منبع تغذیه محدود هستند. راهحلهای مختلف نیز از نظر عملکرد، شکلهای مختلف تجهیزات و پیکربندیهای اتصال، و مشکلاتی مانند تعمیر و نگهداری دشوار، اتلاف حرارت ناکافی، و مشکل در ارتقاء بسیار پراکنده هستند.
راه حل این مشکلات استفاده از یک ماژول چند منظوره قابل اتصال (PMM) است. همانطور که در استاندارد SFF-TA-1034 گروه کاری فنی SFF TA انجمن صنعت شبکه ذخیره سازی (SNIA) توضیح داده شده است، PMM یک ماژول استاندارد شده است که برای ارائه پشتیبانی سخت افزاری با سرعت بالا و توان بالا برای تمام برنامه های مرکز داده کلاسیک مانند شبکه ها، مخابرات، ذخیره سازی، هوش مصنوعی و شتاب دهنده ها طراحی شده است.
PMM برای پشتیبانی از انواع پیوندهای داده پرسرعت، از جمله PCIe و Ethernet، و نسل بعدی کانال SerDes با استفاده از نرخ انتقال سیگنال PAM4 تا نرخ انتقال 112 گیگابیت در ثانیه (GT/s) طراحی شده است. همچنین از استانداردهای درایو حالت جامد (SSD)، کارت رابط شبکه (NIC) و Compute Express Link (CXL) برای اتصال پرسرعت به حافظه، شتاب دهنده و هوش مصنوعی پشتیبانی می کند. PMM پشتیبانی از همه این استانداردها را با تعریف عملکرد پین، موقعیت و ویژگی های الکتریکی در ماژول یکسان می کند.
PMM در جعبه یا کابینتی نصب می شود که می تواند چندین PMM را در خود جای دهد و می تواند سیگنال های پرسرعت و منابع تغذیه را از طریق کانکتورهای طراحی شده ویژه پردازش کند. مشخصات SFF-TA-1037 این کانکتورها را تعریف می کند. چالش طراحان این است که یک تامین کننده اتصال قابل اعتماد پیدا کنند که این مشخصات را برآورده کند.
تامین کننده شناخته شده اتصال دهنده SFF-TA-1037
کانکتورهای Amphenol's Hyper Cool Edge Series SFF-TA-1037 PMM که از سیگنال دهی با سرعت بالا، انتقال اطلاعات باند جانبی و اتصالات برق پشتیبانی می کنند، توسط طراحان قابل خریداری هستند.
این کانکتورهای گام خوب قابل تعویض هستند و از طیف گسترده ای از برنامه های برد به برد و برد به سیم ماژول پشتیبانی می کنند. این کانکتورها مستقل از پروتکل هستند و می توانند به صورت انعطاف پذیر در اجرای پروتکل های متعدد استفاده شوند. سرعت آن 32 GT/s (NRZ) و 64 GT/s (PAM4) است و می توان آن را تا 112 GT/s (PAM4) ارتقا داد.
پایه های داده کانکتور برای 29 ولت رتبه بندی شده اند و هر پایه از جریان 1.1 آمپر (A) با حداکثر تعداد پایه 12 پشتیبانی می کند. بدنه کانکتور یک ترموپلاستیک سیاه رنگ با درجه اشتعال UL 94 VO است. طیف کامل کنتاکت های با روکش طلا محدوده دمای عملیاتی - 40 تا 105 درجه سانتیگراد را فراهم می کند.
HE2G15610V10011 یک پریز 158 پین Hyper Cool Edge است که از 156 سیم سیگنال و دو کنتاکت برق پشتیبانی می کند (شکل 1).
شکل 1: HE2G15610V10011 یک سوکت 158 پین Hyper Cool Edge است که از 156 سیم سیگنال و دو اتصال برق پشتیبانی می کند. منبع تصویر: آمفنول)
این کانکتور از X16 PCIe 5/6 و انتقال اطلاعات باند جانبی پشتیبانی می کند. این شامل یک جفت کنتاکت برق 200 واتی است که برای تامین برق دستگاه های پشتیبانی شده از CXL، پردازنده های گرافیکی (GPU) و شتاب دهنده ها مناسب است.
تخصیص پین این کانکتور با توجه به عملکرد سیگنال (شکل 2) تعریف شده است و انعطاف پذیر و سازگار با استانداردهای مختلف سریال فعلی و آینده است.
شکل 2 تخصیص پین ها را برای کانکتور 158 پین HE2G15610V10011 نشان می دهد. منبع تصویر: آمفنول)
برای خطوط سیگنال دیفرانسیل پرسرعت که در طرحبندی زمین، سیگنال، سیگنال، زمین (GSSG) پیکربندی شدهاند، پینهایی که در این موقعیتها علامتگذاری شدهاند «SIGNAL» برای اطمینان از عملکرد عادی این خطوط ضروری هستند. پین هایی با علامت "GROUND" برای یکپارچگی سیگنال با سرعت بالا ضروری هستند. پین با علامت "اختیاری" برای سیگنال باند جانبی یا منبع تغذیه اضافی استفاده می شود.
این اتصال دهنده سطحی از کنتاکت های آلیاژ مس با ضخامت آبکاری طلا 0.76 میکرون (µm) (30.0 میکرو اینچ (µ in)) استفاده می کند. کنتاکت ها 0.6 میلی متر (میلی متر) (0.024 اینچ) از هم فاصله دارند و یک راهنمای کارت یکپارچه دارند.
HE2G10810V10011 آمفنول (شکل 3) یک کانکتور دو سوکت 108 پین است که از 16 کانال سیگنال دیفرانسیل ارسال و دریافت اضافی با همان سیم کشی GSSG پشتیبانی می کند.
شکل 3: HE2G10810V10011 یک سوکت 108 پین است که می تواند 16 جفت سیگنال ارسال و دریافت اضافی را مدیریت کند. منبع تصویر: آمفنول)
کانکتور یک دستگاه نصب سطحی با هندسه تماس مکانیکی و آبکاری مشابه با HE2G15610V10011 و فاصله تماس 0.6 میلی متر است. علاوه بر مدیریت PMM، از برنامه های ماژول برد به برد و برد به سیم از جمله SSD، NIC و CXL پشتیبانی می کند.
سومین کانکتور در خانواده آمفنول، پریز برق دو تماسی HE0000210V00011 است (شکل 4). سوکت از طریق سوراخ نصب شده است، هر کنتاکت می تواند جریان 34 آمپر را هدایت کند و توان خروجی آن 400 وات است. هشت ترمینال تماسی با عرض 0.65 میلی متر، گام 2 میلی متری جریان نامی را پشتیبانی می کنند.