EO516_marzo_2024

COMM OPTICAL CONNECTIVITY Basso costo Il settore automotive richiede un costo di collegamento basso per 10 Gbps (<2x di 1 Gbps costo di collegamento). I componenti esistenti sul mercato conformi a 10 GBA- SE-SR vanno ben oltre questo obbiettivo di costo. Elevato rendimento di produzione Per mantenere i costi bassi, i componenti devono es- sere fabbricati sfruttando processi produttivi peral- ti volumi. In questo modo, possono resistere a grandi variazioni parametriche come risultato dei processi di fabbricazione. Non è il caso dei componenti attual- mente disponibili di 10 GBASE-SR, visto che non sono prodotti in linee destinate alla realizzazione di dispo- sitivi in alti volumi (e basso costo). Disporre di un si- stema capace di adattarsi automaticamente e di fornire ampi margini è essenziale per garantire una produzio- ne ad alto rendimento, utilizzando una tecnologia di base economica e che permetta di eseguire test di fine linea a basso costo. Canale di servizio OAM È necessario un canale di servizio per le funzionalità uniche del settore automobilistico. Il canale di servizio OAM (Operations, Administration, Maintenance) non è fornito da 10 GBASE-SR. 802.3cz: il nuovo Standardper il settore automotive Quando si tratta di applicare requisiti automobilistici, il link budget di 10 GBASE-SR è troppo basso per esse- re accettabile. Diversi fornitori di componenti di fibra ottica propongono agli OEM soluzioni come manicotti e puntali, che forniscono le prestazioni desiderate. Re- stano comunque insoluti i problemi riguardanti la resa e i costi. Per tutte le ragioni sopra elencate, e dato che il consumo di potenza e, soprattutto, i costi sono fondamentali nel- le applicazioni automobilistiche, solo un nuovo schema di comunicazione può fornire più ampi margini e adat- tarsi automaticamente alle variazioni delle condizioni ambientali e a quelle dei processi di produzione. Il nuovo standard dovrebbe supportare i processi di pro- duzione dei suoi componenti che garantiscano un alto rendimento e un basso costo. Con un’ottimizzazione complessiva, individuando il giusto equilibrio, in termi- ni di complessità e costi, di tutti i componenti (integrati CMOS, VCSEL, PD, puntali, manicotti, cavi, tecnologia di connessione in linea, fibra ottica e lenti e così via), è possibile pervenire alla soluzione più economica per il mercato automotive. Inoltre, il nuovo standard dovrebbe essere una tecno- logia scalabile, al fine di supportare velocità di trasfe- rimento dati ancora più elevati in futuro, quali 25, 50 e 100 Gbps. In considerazione del fatto che la tecnologia 10 GBASE-SR esiste da più di 15 anni, è giunto il momen- to di sviluppare una soluzione orientata al futuro, uti- lizzando tecniche più avanzate che saranno in grado di fornire una soluzione economica, affidabile e scalabile. IEEE SA (Standards Association) ha pubblicato lo stan- dard IEEE 802.3cz-2023 “IEEE Standard for Ethernet Amendment 7: Physical Layer Specifications and Ma- nagement Parameters for multi-gigabit glass optical fiber automotive Ethernet”. Questa revisione aggiunge a IEEE Std 802.3-2022 specifiche relative al livello fisico (PHY) e ai parametri di gestione per velocità di 2,5 Gb/s, 5 Gb/s, 10 Gb/s, 25 Gb/s e 50 Gb/s su fibra ottica di vetro in un ambiente automobilistico. Il nuovo standard è una pietra miliare per Ethernet multi-gigabit. La Task Force 802.3 comprende numerosi esperti di case automobili- stiche di primo piano, come PSA , Toyota , BMW , Ford , GM e Volvo ; fornitori di livello 1 (Tier 1) e fornitori di componenti. Lo standard IEEE 802.3cz-2023 (nGBASE-AU) è stato progettato da zero con l’obbiettivo di soddisfare i severi requisiti del settore automotive. L’utilizzo di fibra ottica in vetro, oltre a ridurre il consumo di energia, assicura una migliore resistenza all’invecchiamento. È assoluta- mente in grado di supportare future evoluzioni, poiché le ECU possono essere aggiornate per operare a velocità più elevate mantenendo lo stesso cablaggio. La tecnolo- gia basata sullo standard IEEE 802.3 cz fornisce l’unica soluzione esistente per le connessioni ad una sola corsia (lane) di 25 Gb/s e 50 Gb/s, con 4 connettori in linea e una lunghezza massima di 40 metri in auto su fibra multi- modale OM3. Lo standard specifica velocità di 2.5, 5, 10, 25, and 50 Gb/s per corsia. soddisfa i requisiti di temperatura del settore automotive che sono comprese tra -40 °C to +105 °C e i requisiti di affidabilità OEM con un minimo di 15 anni di funzionamento con 10 FIT. La lunghezza massima del collegamento è di 40 metri con 4 connettori in linea. La soluzione è conveniente, in quanto il bilancio di potenza ottica più alto consente l’impiego di connettori con tol- leranze inferiori. Inoltre, la fibra OM3 è ampiamente più utilizzata e garantisce una produzione di volumi eleva- ta. Un canale di comunicazione quasi ideale semplifica l’implementazione del livello fisico, riducendo la com- plessità dell’implementazione delle funzionalità DSP/ equalizzazione ed eliminando la cancellazione dell’eco. Ciò comporta numerosi vantaggi: minore consumo di energia, latenza ridotta, area di silicio più piccola e ri- duzione del costo della soluzione complessiva. Per l’af- fidabilità e la gestione dei collegamenti è disponibile un canale laterale OAM dedicato. ELETTRONICA OGGI 516 - MARZO 2024 52