Hyper Cool Edge 커넥터를 사용하여 고속 인터페이스 요구 사항을 충족하는 방법

설계자가 데이터센터 및 인공 지능(AI) 인프라에 대한 예상 데이터 처리 요구 사항을 해결하는 업무를 맡는 경우, 현재의 연결 솔루션에는 레인 수, 대역폭 및 전력 공급에 대한 한계가 존재한다는 것을 머지 않아 알게 됩니다. 또한, 여러 솔루션이 기능별로 세분화되어 있으며, 각 장치의 폼 팩터와 커넥터 구성도 다양합니다. 뿐만 아니라, 서비스가 까다롭고, 냉각 기능이 제한적이며, 업그레이드가 쉽지 않습니다.

플러그형 다용도 모듈(PMM)이 그 해결책이 될 수 있습니다. Storage Networking Industry Association(SNIA)의 SFF TA Technical Working Group 표준 SFF-TA-1034에 설명된 내용에 의하면, PMM은 네트워킹, 통신, 스토리지, AI 및 가속기와 같은 모든 일반적인 데이터센터 응용 분야를 위해 고속·고전력 하드웨어를 지원하도록 설계된 표준화된 모듈입니다.

PMM은 PCIe 및 이더넷을 포함한 여러 고속 데이터 링크 유형과 PAM4 신호를 사용하는 초당 112GT/s의 차세대 SerDes 레인 속도를 지원하도록 설계되었습니다. 또한 반도체 드라이브(SSD), 네트워크 인터페이스 카드(NIC), Compute Express Link(CXL)를 지원하여, 이들이 각각 메모리, 가속기, AI에 고속으로 연결할 수 있도록 합니다. PMM은 이러한 모든 표준에 대한 지원을 통합하여 모듈 내에서의 핀 기능, 배치 및 전기적 특성을 정의합니다.

PMM은 고속 신호와 전력을 처리하도록 특별히 설계된 커넥터를 통해 결합된 여러 대의 PMM을 수용할 수 있는 인클로저 또는 캐비닛에 설치됩니다. SFF-TA-1037 사양에 따라 이러한 커넥터가 결정되는데 설계자가 이러한 사양을 준수하는 검증된 커넥터를 찾기란 쉽지 않은 일입니다.

SFF-TA-1037 커넥터를 제공하는 검증된 제조업체

설계자는 고속 데이터 신호, 측대역 메시징 및 전력 연결을 지원하는 Amphenol의 Hyper Cool Edge 제품군에서 SFF-TA-1037 PMM 커넥터를 이용할 수 있습니다.

이 미세 피치 커넥터는 핫 플러그형으로, 광범위한 기판 간 및 기판 케이블 간 모듈 응용 제품을 지원합니다. 커넥터는 프로토콜에 구애받지 않으므로, 여러 프로토콜 구현에 걸쳐 유연성을 제공합니다. 32 GT/s(NRZ) 및 64 GT/s(PAM4)로 작동할 수 있으며, 112 GT/s(PAM4)를 지원하도록 업그레이드할 수도 있습니다.

커넥터의 데이터 핀은 핀당 29V, 1.1A 정격이며 최대 12핀으로 제공됩니다. 커넥터 본체는 UL 94 V-O 가연성 등급의 검은색 열가소성 플라스틱입니다. 모든 접점은 금도금 처리되어 있으며 작동 온도 범위는 -40°C ~ 105°C입니다.

HE2G15610V10011은 158접점의 2열 Hyper Cool Edge 리셉터클로, 156개의 신호 라인과 2개의 전원 접점을 지원합니다(그림 1).

그림 1: HE2G15610V10011은 156개의 신호 라인과 2개의 전력 연결을 지원하는 158접점 Hyper Cool Edge 리셉터클입니다(이미지 출처: Amphenol).

X16 PCIe 5/6 및 측대역 메시징을 지원하는 커넥터로, 한 쌍의 200W 전원 접점이 포함되어 있어 CXL 지원 장치, 그래픽 처리 장치(GPU) 및 가속기에 전원을 공급하는 데 적합합니다.

이 커넥터의 핀 할당은 신호 기능별로 정의되어(그림 2), 현재 및 미래의 광범위한 직렬 표준과의 호환을 지원하는 유연성을 제공합니다.

그림 2: HE2G15610V10011 158접점 커넥터의 핀 할당을 보여줍니다(이미지 출처: Amphenol).

이러한 접점들에서 '신호'로 표시된 핀 할당은 접지-신호-신호-접지(GSSG) 배열로 구성된 고속 차동 신호 라인으로 올바르게 작동하기 위해 필요합니다. '접지'로 표시된 핀은 고속 신호 무결성을 위해 필요하며, '선택 사항'으로 표시된 핀은 측대역 신호 또는 추가적인 전원이 필요한 경우를 위해 제공됩니다.

이 표면 실장 커넥터는 구리 합금 접점을 사용하며 0.76µm(30.0µin) 두께의 금도금이 포함됩니다. 접점 피치는 0.6mm(0.024인치)이며, 기판 가이드가 포함되어 있습니다.

Amphenol의 HE2G10810V10011(그림 3)은 108접점 2열 리셉터클 커넥터로, 동일한 GSSG 배선에서 추가로 16개의 송신 및 수신 차동 신호 레인을 지원합니다.

그림 3: HE2G10810V10011은 16개의 추가 송신 및 수신 신호 쌍을 처리할 수 있는 108접점 리셉터클입니다(이미지 출처: Amphenol).

이 커넥터는 HE2G15610V10011과 동일한 기계적 접점 형상 및 도금을 갖춘 표면 실장 장치로, 0.6mm의 접점 피치를 포함하고 있습니다. PMM을 처리하는 외에도, SSD, NIC, CXL을 포함한 기판 간 및 기판 케이블 간 모듈 응용 제품을 지원합니다.

이 Amphenol 계열의 세 번째 커넥터는 HE0000210V00011 2접점 전력 리셉터클입니다(그림 4). 이 리셉터클은 스루홀에 장착되며 접점당 34A를 전도하여 400W를 전달할 수 있습니다. 2mm 피치의 폭 0.65mm 접점 단자 8개를 통해 전류 정격에 대한 지원을 제공합니다.

그림 4: HE0000210V00011은 전력 지원을 위한 2접점 커넥터이며 400W를 제공할 수 있습니다(이미지 출처: Amphenol).

결론

Amphenol Hyper Cool Edge 커넥터는 고속 인터페이스를 위한 충분한 전력 공급 및 신호 무결성 성능을 제공함으로써 현재의 PMM 및 미래의 고속 데이터 요구 사항을 지원합니다.