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- ELETTRONICA OGGI 441 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2014
nettore del backplane è tipicamente
diafonia con propagazione in avanti.
Dato che la diafonia in un sistema
basato su backplane prevede en-
trambe le componenti NEXT e FEXT,
i progettisti devono prestare grande
attenzione nel ridurre il contributo
al rumore dato dalla diafonia rispet-
to al rumore totale. Fra le linee ag-
gressore e vittima esistono sia la ca-
pacità mutua Cm (campo elettrico),
sia l’induttanza mutua Lm (campo
magnetico).
L’induttanza mutua indurrà una cor-
rente sulla linea vittima opposta alla
linea aggressore (legge di Lenz). At-
traverso la capacità mutua passerà
corrente che fluisce in entrambe le
direzioni della linea vittima. Le correnti delle linee vittima
su corto raggio e su lungo raggio si sommano per pro-
durre i componenti NEXT e FEXT.
I(Next) = I(Cm) + I(Lm) mentre I(Fext)= I(Cm) – I(Lm)
La componente NEXT è sempre positiva. FEXT può essere
o positiva o negativa.
Perdite differenziali di inserzione
La perdita di inserzione del canale costituisce un parametro
importante per l’affidabilità della connessione. Quest’ulti-
ma è dominata da due fattori: la perdita del conduttore e
le perdite del dielettrico. Quando si usa un materiale dielet-
trico come Megtron 6 di Panasonic, la tangente di perdita è
0,004. In figura 5 è riportata l’inserzione di una traccia lunga
un metro. La ruvidità della superficie è di 1 micron (profilo
molto ridotto). Dato che lo spessore massimo della scheda
madre può essere di soli 0,9 cm, la larghezza di traccia del
backplane 10G è stata ridotta a 0,08 mm per consentire
l’alloggiamento di 40 strati all’interno di una scheda madre
spessa 0,9 cm preservando un’impedenza differenziale in
modalità dispari di 100 ohm. Per il backplane 25G, una lar-
ghezza di traccia di 0,18 mm consente il posizionamento di
6 strati di instradamento in uno spessore massimo di 0,9 cm.
La figura 5 mostra che la perdita differenziale di inserzione
nella scheda madre 10G è superiore rispetto a quella di una
scheda madre 25G. Questo è dovuto alle larghezze di traccia
inferiori del backplane 10G imputabile al maggiore numero
di strati di instradamento dei segnali all’interno dello spes-
sore massimo della scheda madre.
In definitiva, i dispositivi Virtex UltraScale supportano ap-
plicazioni da 1 Tbps, consentendo il funzionamento su
backplane 25G/28G senza ritemporizzatore. Queste appli-
cazioni emergenti da 1 Tbps richiederanno transceiver che
possano pilotare direttamente backplane 25G/28G per moti-
vi di instradabilità dei segnali, diafonia, perdite differenziali
di inserzione e adattamento delle impedenze. Altri elementi
da tenere in considerazione sono un numero eccessivo di
strati e la presenza di connettori più grandi, oltre ai problemi
di affidabilità in produzione legati al rapporto di aspetto dei
fori di via.
Q
Fig. 5 – La perdita di inserzione di backplane 25G e d 10G è evidenziata
in corrispondenza delle rispettive frequenze di Nyquist
Fig. 4 – Una scheda di linea OTN è collegata direttamente amoduli ausiliari OTN con prestazioni al di
sotto di 1 Tbit attraverso connessioni su backplane 28G