Samtec Flyover QSFP系统：高速信号传输新方案

在高速信号传输设计领域，信号完整性、成本控制和设计灵活性一直是工程师们关注的重点。Samtec的Flyover QSFP系统为解决这些问题提供了创新的解决方案。本文将深入探讨该系统的特点、优势以及应用场景。

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一、Flyover QSFP系统概述

Samtec的Flyover QSFP系统通过将关键高速信号通过超低偏斜双轴电缆绕过有损PCB材料，直接传输到面板，显著提高了信号完整性和架构灵活性。该系统具有以下突出特点：

1. 改善信号完整性：通过绕过有损PCB材料传输关键数据，减少了信号损耗和干扰，提高了信号的质量和传输距离。
2. 降低PCB成本：由于减少了PCB层数并增加了材料选择，降低了PCB的制造成本。
3. 多种散热选项：提供适用于各种气流模式的散热片选项，确保系统在不同环境下的稳定运行。
4. 灵活的系统架构：允许驱动器远程定位，实现系统架构的灵活性；同时支持双端口架构，提高了系统的密度。
5. 丰富的End 2选项：多种End 2选项为设计提供了极大的灵活性，满足不同应用的需求。

二、Flyover QSFP28系列产品

（一）FQSFP系列（QSFP28）

• 通道与速率：具有4个通道（x4双向，8个差分对），每个通道支持25 Gbps NRZ速率，总聚合速率可达100 Gbps NRZ（200 Gbps PAM4）。
• 兼容性：与所有QSFP电缆组件兼容，方便系统集成。
• 散热性能：每条电缆的散热约为3.5 W。

（二）FQSFP - DD系列（QSFP28 - DD）

• 通道与速率：拥有8个通道（x8双向，16个差分对），性能更强大。
• 连接方式：采用直接焊接到连接器触点的方式，实现了紧凑的设计。
• 高密度设计：支持面对面配对，实现了最大密度的布局。
• 散热性能：每条电缆的散热约为7 W。

此外，该系列还提供与QSFP模块兼容的单排和双排接触垫设计，并且有适用于各种气流模式的笼子和散热片可供选择。

三、超低偏斜双轴电缆

随着带宽需求的快速增长，通过有损PCB、过孔和其他组件路由信号成为设计中的一大挑战。Samtec的“Flyover”设计方法突破了传统信号传输的限制，采用了Eye Speed®超低偏斜双轴电缆，具有以下优势：

（一）带宽表现

与传统的FR408、MEGTRON6 PCB走线以及光纤相比，超低偏斜双轴电缆在不同带宽下具有更长的传输距离。例如，在28 Gbps速率下，FR408材料的传输距离最多为2英寸，MEGTRON6为5英寸，而超低偏斜双轴电缆可达23英寸。

（二）电缆特性

• 低损耗结构：采用共挤工艺，降低了信号传输损耗。
• 专有电缆技术：确保了电缆的高性能和稳定性。
• 紧密耦合：信号导体之间的紧密耦合提高了信号的抗干扰能力。
• 超低偏斜：每米偏斜小于3.5 ps，保证了信号的同步性。

（三）性能规格

该电缆提供85 Ω、92 Ω和100 Ω的工程阻抗配置，适用于不同的应用场景。不同线规（28 AWG - 36 AWG）的电缆在不同频率下具有不同的衰减特性，并且在密度和灵活性方面也有所差异。

四、ASIC相邻连接器

（一）现有End 2选项

1. Mini Edge Card Connector：有0.5 mm间距，分别提供多达200针（垂直方向）和160针（直角方向）的型号，可接受0.062英寸厚的卡片，包括MEC5 - DV和MEC5 - RA系列。
2. Edge Rate® Differential Pair High - Speed Edge Card Sockets：0.8 mm间距，多达56对，垂直方向，可接受0.062英寸厚的卡片，HSEC8 - DP系列。
3. FireFly™ Micro Flyover：节省空间的低矮外形，性能高达28 Gbps，可使用相同的连接器组轻松升级到光学连接，包括ECUE & UEC5 / UCC8系列。
4. High - Speed Press - Fit：2.00 mm间距上有8或4对，采用压接端接方式，低矮外形，具有Tx和Rx隔离功能，DCH系列。

（二）开发中的End 2选项

包括Direct Pluggable Horizontal（DPH系列）、ExaMAX® High - speed Backplane（EBC系列）和Low Profile One - Piece Array（GMI系列）等，为未来的设计提供了更多可能性。

五、实际应用场景

Samtec的Flyover QSFP系统在多个领域具有广泛的应用前景：

1. 高速I/O与高速边缘卡组合：实现了面对面配对，提高了系统的密度。
2. 高性能、高密度背板系统：满足了大数据传输和处理的需求。
3. 超低外形高速阵列互连：适用于对空间要求较高的应用场景。
4. 混合铜 + 光系统：结合了铜缆和光纤的优势，实现了高速、长距离的信号传输。

总之，Samtec的Flyover QSFP系统凭借其卓越的性能和丰富的选项，为高速信号传输设计提供了全面的解决方案。如果你在设计中遇到相关问题，不妨考虑该系统，或者与Samtec的专家团队（[e-mail]）进一步探讨设计规格。你在实际设计中是否也遇到过类似的挑战？你认为哪种特性对你的设计最为关键呢？