베릴륨 구리 와 인광 청동을 포함한 구리 합금은 충분한 유연성을 제공하며 고속 스탬핑 및 성형 제품에 사용할 수 있습니다. 금에서 주석에 이르기까지 다양한 도금 재료는 접촉 저항을 줄이고 내구성을 높이며 부식을 방지합니다. 구리 케이블은 납땜, 압착, 와이어 스트리핑 및 납땜을 포함한 다양한 기술을 사용하여 안정적으로 종료할 수 있습니다. 다층 PCB 라미네이트 재료에 내장된 구리 회로는 고밀도 연결을 가능하게 합니다. 이 보드의 구성 요소는 고속 자동화 장비를 사용하여 생산되며 웨이브 납땜에 의해 납땜됩니다. 수년에 걸쳐 신뢰할 수 있는 구리 회로의 설계 및 설립은 다양한 제조업체로 구성된 매체 및 글로벌 공급망에 대한 사람들에게 자신감을 주었습니다.
구리는 우수한 재료이지만 한계가 있습니다. 시스템 속도가 계속 증가함에 따라 구리 도체는 불리한 특성을 나타내기 시작합니다. 간단한 DC 저항 외에도 임피던스 변경, 전면 에서 백 토크, 기울기, 지터 및 심볼 간 간섭과 같은 요인이 디지털 신호의 품질을 저하시키는 경우가 많습니다. 또한 EMI 및 접지 루프의 문제를 해결해야 합니다.
데이터 속도가 증가함에 따라 이러한 음수 요소가 각각 커져 채널의 물리적 길이를 효과적으로 제한합니다. 지난 몇 년 동안 시스템 디자이너는 25Gb / s 이상의 응용 프로그램을 입력하기 시작했습니다. 다양한 요인을 고려할 때 디지털 신호의 전송 속도를 유지하는 것은 점점 더 심각한 도전이 되었습니다.
전자 대신 광자를 이용한 광섬유 연결은 수년 동안 논의되어 왔습니다. 디지털 정보를 전송하는 변조 된 광선은 항상 매우 장거리 링크에 대한 선택의 매체였으며 구리 채널은 여러 증폭 지점을 필요로하며 왜곡을 줄이려고 노력합니다. 엔지니어들은 구리의 수명을 연장할 방법을 계속 찾고 있습니다. 단거리 및 중거리 채널에서 광섬유의 타당성은 수년 동안 엔지니어의 목표였습니다. SERDES 칩에 내장된 차동 쌍, PAM4 시그널링 및 고급 신호 컨디셔닝으로의 전환을 포함하여 구리 채널 전송의 개선, 이러한 조치는 설계자가 허용 가능한 길이의 구리 채널을 계속 사용할 수 있게 합니다.
광섬유는 광학 채널의 양쪽 끝에서 필요한 전기 광학 변환 공정에 의해 소비되는 추가 비용과 전력을 포함하여 몇 가지 과제를 안고 있습니다. 그리고 어렵고 비싼 섬유 종단 공정. 광섬유 재료는 또한 전통적인 구리 케이블보다 더 취약한 것으로 간주됩니다.
고속 채널은 구리에 의해 계속 제한되고 광 케이블, 커넥터 및 활성 구성 요소의 비용이 감소함에 따라 사람들의 태도가 변화하고 있습니다. 광섬유는 더 높은 대역폭과 접근성의 이점을 제공합니다. 파장 부문 멀티플렉스 및 일관된 변속기의 발전은 광섬유의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
확장된 빔 기술을 사용하여 커넥터에 통합된 렌즈를 사용하여 인터페이스 전반에 걸쳐 빔 직경을 높이는 광학 인터페이스의 결합 표면의 오염에 대한 극도의 감도가 최소화되었습니다. 이 기술은 먼지가 전송된 빛에 미치는 영향을 훨씬 작게 만듭니다.
광섬유는 이제 데이터 센터와 비교적 짧은 응용 분야에서 사용하기 위해 고려되고 있습니다. 경우에 따라 광섬유가 상자에 사용될 수도 있습니다.
고성능 애플리케이션에서 인쇄 회로 재료의 손실과 왜곡을 최소화할 필요성으로 인해 회로 기판에서 이러한 채널을 제거할 수 있습니다. 한 가지 해결책은 고속 신호를 ASIC 또는 SERDES 장치에 인접한 차폐된 쌍축 케이블로 변환하는 것입니다. 이러한 케이블에서는 신호 감쇠 및 왜곡이 크게 줄어듭니다. 이러한 케이블은 PCB의 표면위로 점프하여 장치 패널에 설치된 I/O 커넥터에서 종종 종료되는 경우가 많습니다.
또 다른 최근 솔루션은 SERDES 또는 스위치 칩이 있는 일반적인 기판에서 전기 광학 변환 프로세스를 찾고 광학을 사용하여 신호를 I/O 패널로 직접 가져오는 공동 포장 광학입니다. 그 결과 왜곡이 낮고 포트 밀도가 높습니다.
이 통합 기술의 실현은 실리콘 포토닉스로 광학 송신기 또는 수신기의 여러 구성 요소를 실리콘 칩에 통합하려고 시도합니다. 목표는 전기 펄스를 광자 신호로 대체하는 것입니다. 수년 동안 과학자들은 실리콘에 실용적인 레이저를 만들려고 노력했지만 성공하지 는 못하고 있습니다. 최근에는 공통 기판에 장착된 별도의 레이저 소스와 포토닉 칩에 집중하기로 결정했습니다. 실리콘 포토닉 장치는 변조기, SERDES, 광학 증폭기, 검출기, 필터, 커플러 및 유통업체를 포함한 여러 기능을 통합하고 동일한 칩에 전자 논리, 메모리 및 드라이브 회로를 통합할 수 있습니다.
이 기술이 제공하는 장점은 다음과 같습니다.
* 고속 변속기.
* 실리콘 도파는 일반적인 기판에 도체와 공존 할 수 있습니다.
* 기존의 대용량 집적 회로 제조, 공정 및 웨이퍼 테스트 장비를 사용합니다.
* 동일한 마이크로 칩에 전자 및 광학 구성 요소를 만들 수있는 능력.
* 동일한 칩에 전기 광학 변환을 실현.
* 전력 소비를 줄입니다.
* 통합 정도는 시스템의 밀도를 증가시킵니다.
* 자동화를 통해 시스템 비용을 절감합니다.
