I-PEX Enterprise Solutions

최근 엔터프라이즈 시장에서 서버나 스위치 등 전기통신 infrastructure 전송의 고속화가 점점 진행되고 있습니다. 한편, 과제로서 종래의 기판 배선에서는 삽입 손실이 크고, 전송 거리에 제약이 생겨 버립니다.또, 장래의 Co-Package 시스템화에 있어서는, 고밀도 실장화의 과제가 있습니다.
이러한 과제를 해결하기 위해 저 Loss Twinax 케이블을 사용한 112G PAM4 지원 LEAPWIRE^®솔루션/DUALINE^® 커넥터 시리즈 및 기판 대 기판 접속용 제품과 패들 카드 하네스 솔루션으로 64Gbps PAM4를 개발했습니다. 용도로서는 기기 내부의 칩간의 전송이나 I/O 커넥터에의 접속에 대응합니다.

2. DUALINE^®& LEAPWIRE^®

DUALINE^®

I-PEX의 DUALINE^® 시리즈는, 고속 전송에 최적인 Twinax 케이블용 커넥터의 명칭입니다.

LEAPWIRE^®

LEAPWIRE^®는 I-PEX에서 제공하는 고속 전송 점퍼 솔루션의 명칭입니다.

800GQSFP-DD — 800G QSFP-DD to DUALINE®195-HB harness assembly (112 Gbps PAM4)

800GQSFP-DDtoDUALINE110-VB-M — 800G QSFP-DD to DUALINE®110-VB-M harness assembly (112Gbps PAM4)
(Max: 800G QSFP-DD x4ports)

400GQSFP-DDtoCABLINE-CAP — 400G QSFP-DD to CABLINE®-CAP harness assembly (56Gbps PAM4)

3. 과제

종래, 그림 1과 같은 기판 전송 패턴에 있어서, 삽입 손실이 큰 것이 과제가 되어 왔습니다.
또, 그림 2의 일반적인 점퍼 하네스에서는 커넥터 사이즈가 크기 때문에 히트 싱크로부터 떨어진 위치에서의 커넥터 배치가 되고, 또한 I/O 커넥터에는 기판을 통한 접속이 되므로 전송 로스가 커집니다.
I-PEX가 제안하는 그림 3의 솔루션은 커넥터 높이가 낮은 디자인으로 되어 있기 때문에 ASIC에 보다 가까운 히트싱크 아래에 배치함으로써 기판 전송 거리를 최소화하고 또한 I/O 커넥터에 직접적인 접속도 가능하기 때문에 전송 손실 감소에 기여합니다.
또한 제품 크기가 작기 때문에 공기 흐름 대책에도 기여합니다.

dualine195hb — 그림3 I-PEX LEAPWIRE®(DUALINE®195-HB) 점퍼 하네스 전송

connector-under-heat-sink — Image of connectors under heat sink

QSFP-DD-to-DUALINE195-HB — QSFP-DD to DUALINE®195-HB harness assembly

Low-Loss PCB（Dk3.7） vs I-PEX LEAPWIRE^® (Twinax 케이블) 전송거리 비교

I-PEX LEAPWIRE^®(Twinax 케이블)는, 저전송 손실 기판에 비해 28 GHz 대역에서 약 10.3배의 거리의 전송이 가능합니다.

시험 조건

저전송 손실기판
기판유전율：3.7
（※일반적인FR-4기판의 유전율은4.7～5.0정도 됩니다）

전동방식：차동전송
시험장치：네트워크 분석기 Keysight technologies E5080B
측정 주파수 : 10MHz～30GHz
측정Position :1,2,3,4 （G,S,S,G）

4. Co-Package화의 동향

Co-Package란 대역폭과 소비전력의 과제에 대응하는 것을 목적으로 IC와 함께 전자부품을 단일 패키지 기판 상에 정리하는 고도의 혼재 실장 기술입니다.
다음 단계에서는 광학계와 전자 스위칭을 단일 패키지 기판 상에 정리하는 것이 상정되어 있습니다.
이 기술에 의해 소비전력과 열영향을 저감하는 동시에 풋프린트를 삭감하는 것이 고속 네트워크의 효율적인 지원 과제가 되고 있습니다.
또한 고장 시 Package 자체를 교체 가능한 시스템으로 설계 디자인의 자유도를 높입니다.
상기에서 서술한 바와 같이, 전송의 고속화나 효율화, 또한 실장의 고밀도화가 과제가 되고 있기 때문에, 제품 사이즈가 작고, 또한 고속 전송이 가능한 점퍼 솔루션이 요구되고 있습니다.

상기 과제를 해결하는 것을 목표로 I-PEX는 엔터프라이즈 시장용으로 3개의 112Gbps 대응 제품을 개발했습니다.。

	MEZZTRACK^®	DUALINE^® 195-HB	DUALINE^® 110-VB-M	DUALINE^® 130-HB-D	CABLINE^®-CAP Harness	CABLINE^®-CA IIP PLUS Harness
Appearance
Connector type	Board-to-Board	Ｗire-to-Board	Ｗire-to-Board	Ｗire-to-Board	Ｗire-to-Board	Ｗire-to-Board
Mating type	Vertical	Horizontal	Vertical	Horizontal	Horizontal	Horizontal
Product Introduction Video				-	-	-

5. MEZZTRACK^®（고속 기판간 접속용）제품 소개



1. MEZZTRACK^® 2. On board optical module 3. to I/O connector 4. ASIC

제품 특징

전송특성112G PAM 4 대응
독자 Contact 설계로 디퍼렌셜 페어오릐 우수한 아이솔레이션 성능을 실현
저배형、컴팩트한 디자인、H=2.0 mm、D=21.20 mm、W=19.01 mm Co-Package와 같은 고밀도 실장에 최적화

제품 사양

Mating type	Vertical
Pitch	1.45 mm (Differential pair) *0.35 mm (Signal contacts)
Pin count	10-60 Differential pair (20-120 Signal contacts)
Height	2.00 mm
Depth	21.20 mm (60 Differential pair)
Width	19.01 mm (60 Differential pair)
Operating Temperature	-40℃ ～ 85℃

전송 특성 데이터（참고）

Test results

	Insertion Loss			Return Loss

Unit[dB]	Minimum value up to 14GHz	Minimum value up to 28GHz	Unit[dB]	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
SDD21	-0.11	-0.21	SSD11	-26.50	-18.34

	Near End Cross Talk			Far End Cross Talk

Unit[dB]	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz	Unit[dB]	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
SDD31	-59.44	-53.02	SSD41	-62.17	-54.69
SDD51	-63.07	-57.99	SDD61	-67.04	-60.30
SDD71	-68.48	-58.26	SDD81	-64.88	-60.90

현재, 시 제품 단계이기 때문에, 제품 사양이 변경될 가능성이 있습니다. 미리 양해 부탁드립니다.
샘플 제공에 대해서는 폐사에 문의 주시기 바랍니다.

6. DUALINE^® 195-HB 제품소개

제품 특징

・전송 속도112Gbps PAM4 대응
Signal Integrity성능에 우수한Twinax 케이블 채용
・저배형、컴팩트한 디자인、 H=3.0 mm、D=11.0 mm、W=40.0 mm
H=3.0 mm 저배형 설계로CPU에 보다 가까운 히트싱크 아래에 배치하는 것이 가능하여, 전송 로스 저감에 기여한다. 소형 디자인에 따른 기기 내의 공기 흐름에도 공헌한다.
・결합이 떨어지지 않게 방지하는 기계적 락킹 구조

제품 사양

Mating type	Horizontal
Pitch	1.95 mm (Differential pair) *0.4 mm (Signal contacts)
Pin count	32 pin (16 Differential pair)
Height	3.0 mm
Depth	11.0 mm
Width	40.0 mm
Cable	Twinax Cable AWG #32
Operating Temperature	-40℃ ～ 105℃

전송 특성 데이터（참고）

측정 조건

케이블： Twinax cable、AWG #32, Diff 92ohm
케이블 길이： 300 mm
커넥터 양 끝단에 부착

시험 결과

	Insertion Loss		Return Loss

Unit[dB]	Minimum value up to 14GHz	Minimum value up to 28GHz	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
Pair 7	-2.24	-3.43	-20.15	-16.39
Pair 8	-2.25	-3.46	-19.94	-15.85

	Near End Cross Talk		Far End Cross Talk

Unit[dB]	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
Pair 7-8	-68.13	-56.04	-64.59	-53.71

현재, 시 제품 단계이기 때문에, 제품 사양이 변경될 가능성이 있습니다. 미리 양해 부탁드립니다.
샘플 제공에 대해서는 폐사에 문의 주시기 바랍니다.

7. DUALINE^® 110-VB-M 제품 소개

제품 특징

전송 속도112Gbps PAM4 대응
Signal Integrity성능에 우수한Twinax 케이블 채용
Co-Package 시스템 지원
고밀도 실장화에 대응하는 컴팩트한 제품　
다핀 배열, 64pair(16 Differential pair × 4열)

제품 사양

Mating type	Vertical
Pitch	1.10 mm (Differential pair) *0.35 mm (Signal contacts)
Pin count	64 pair (16 pin Differential pair x 4)
Height	2.77 mm
Depth	13.41 mm
Width	19.9 mm
Cable	Twinax cable AWG #32, 34
Operating Temperature	-40℃ ～ 85℃

전송 특성 데이터（참고）

측정 조건

케이블： Twinax cable、AWG #34, Diff 92ohm
케이블 길이 300 mm
커넥터 양쪽 끝단에 부착

시험 결과

	Insertion Loss		Return Loss

Unit[dB]	Minimum value up to 14GHz	Minimum value up to 28GHz	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
Pair 1	-3.25	-5.06	-20.68	-15.19
Pair 2	-3.21	-6.15	-19.15	-16.53
Pair 3	-3.29	-5.16	-20.9	-15.03

	Near End Cross Talk		Far End Cross Talk

Unit[dB]	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
Pair 1-2	-59.74	-52.55	-65.6	-57.12
Pair 1-3	-75.97	-66.08	-76.71	-62.58
Pair 2-3	-59.93	-57.14	-66.12	-58.31

현재, 시 제품 단계이기 때문에, 제품 사양이 변경될 가능성이 있습니다. 미리 양해 부탁드립니다.
샘플 제공에 대해서는 폐사에 문의 주시기 바랍니다.

8. DUALINE^® 130-HB-D 제품소개

제품특징

전송속도112Gbps PAM4 대응
더블 로 타입에 공간 제약이 있는 Application에 최적
Twinax 케이블을 사용한LEAPWIRE^® 점퍼 솔루션

제품 사양

Mating type	Horizontal
Pitch	1.30 mm (Differential pair) *0.40 mm (Signal contacts)
Pin count	64 pin (16 Differential pair x 2 row = 32 pair)
Height	3.10 mm
Depth	8.70 mm
Width	26.90 mm
Cable	Twinax cable AWG #34
Operating Temperature	-40℃ ～ 85℃

전송 특성 데이터（참고）

측정 조건

케이블： Twinax cable、AWG #34, Diff 92ohm
케이블 길이： 356 mm
커넥터 양 끝단 부착

시험 결과

	Insertion Loss		Return Loss

Unit[dB]	Minimum value up to 14GHz	Minimum value up to 28GHz	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
Upper	-3.67	-5.57	-17.55	-13.38
Lower	-3.55	-5.33	-18.04	-16.60

	Near End Cross Talk		Far End Cross Talk

Unit[dB]	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz	Maximum value up to 14GHz	Maximum value up to 28GHz
Upper	-51.92	-48.64	-51.22	-44.55
Lower	-59.77	-50.91	-54.59	-50.34

현재, 시 제품 단계이기 때문에, 제품 사양이 변경될 가능성이 있습니다. 미리 양해 부탁드립니다.
샘플 제공에 대해서는 폐사에 문의 주시기 바랍니다.

9. CABLINE^®-CAP 패들 카드 하네스 제품 소개

제품 특징

Paddle Card Technology를 구사한 고속 전송64Gbps/lane PAM4대응
Low Profile로 공간 제약이 있는 Application에 최적
Micro-Coaxial케이블을 사용한LEAPWIRE^® 점퍼 솔루션
CABLINE^®-CA 리셉터클(20525-#50E-02)에 결합

제품사양

Mating type	Horizontal
Pitch	0.40 mm
Pin count	50 pin (16 Differential pair)
Height	1.15 mm Nom. 1.35 mm Max
Depth	6.86 mm
Width	25.75 mm
Operating Temperature	-40℃ ～ 85℃

전송 특성 데이터（참고）

측정조건

플러그: CABLINE-CAP 패들 카드 하니스
케이블: L=250mm, 500mm(마이크로 동축 AWG #38, Diff 90ohm)
녹화: CABLINE-CA receptacle assembly

시험 결과

	Insertion Loss	Return Loss

Unit[dB]	Minimum value up to 16GHz/Unit [dB]	Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]
L=500 mm	-10.31	-17.90
L=250 mm	-5.51	-16.04

	Near End Cross Talk	Far End Cross Talk

Unit[dB]	Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]	Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]
L=500 mm	-38.32	-41.02
L=250 mm	-36.65	-36.61

CABLINE^®-CAP에 대해.
샘플 제공에 대해서는 폐사에 문의 주시기 바랍니다.

10. CABLINE^®-CA IIP PLUS 패들 카드 하네스 제품 소개

제품 특징

Paddle Card Technology를 구사한 고속 전송64Gbps/lane PAM4 대응
Low Profile디자인으로 공간에 제약이 있는 Application 최적 & ZenShield^® Full Shield Cover 부착
Micro-Coaxial케이블과 Twinax 케이블이 사용가능한LEAPWIRE^® 점퍼 솔루션
CABLINE^®-CA II PLUS리셉터클(20790-060E-01/-02)에 결합

제품 사양

Mating type	Horizontal
Pitch	1.20 mm (Differential pair) *0.40 mm(Signal contacts)
Pin count	60 pin (19 Differential pair)
Height	1.14 mm Nom. 1.30 mm Max
Depth	8.20 mm
Width	30.95 mm
Operating Temperature	-40℃ ～ 85℃

전송 특성 데이터（참고）

측정 조건

플러그：CABLINE-CA IIP PLUS 패들 카드 하니스
케이블：테스트 샘플 1: L=390mm(Twinax 케이블 #34 Diff 85ohm)
　　 테스트 샘플 2: L=165mm(마이크로 동축 #38 Diff 85ohm)
Receptacle: CABLINE-CA II PLUS 플러스 receptacle assembly

testsample1 — Test sample 1
L=390mm
(Twinax cable #34 Diff 85 ohm)

testsample2 — Test sample 2
L=165mm
(Micro-coaxial #38 Diff 85 ohm)

시험 결과 test sample 1

Insertion Loss		Return Loss

Minimum value up to 16GHz/Unit [dB]		Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]
-4.522		-19.596

Near End Cross Talk		Far End Cross Talk

Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]		Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]
-36.276		-39.257

시험 결과 test sample 2

Insertion Loss		Return Loss

Minimum value up to 16GHz/Unit [dB]		Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]
-5.427		-20.144

Near End Cross Talk		Far End Cross Talk

Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]		Maximum value up to 16GHz/Unit [dB]
-38.407		-40.104

CABLINE^®-CA IIP PLUS에 대해.
샘플 제공에 대해서는 폐사에 문의 주시기 바랍니다.

Enterprise Solutions for 112 Gbps PAM4 Applications

Check out I-PEX Enterprise Solutions for 112 Gbps PAM4 Applications. LEAPWIRE^® (Twinax Cable), DUALINE^® 195-HB, DUALINE^® 110-VB-M, and MEZZTRACK^® (Optics or other mezzanine applications) are introduced in this video.

Video-Thumbnail-for-Web_Enterprise-Solution

Server Design / Solutions for Enterprise Computing

I-PEX connectors solutions for enterprise computing applications.

112Gbps PAM4용 I-PEX 엔터프라이즈 솔루션 (2022/Mar/18)

최근, 엔터프라이즈 시장에서 서버나 스위치 등의 전기 통신 인프라스트럭처의 전송 고속화가 점점 더 진행되고 있습니다. 과제로서, 기존의 기판 배선에서는 삽입 손실이 크고, 전송 거리에 제약이 있었습니다. 또한, Co-Package 시스템에서는, 고밀도의 실장화 과제가 있으며, 이러한 과제를 해결하기 위해 고속 Twinax 케이블을 사용한 LEAPWIRE^® / DUALINE^® 시리즈 112Gbps PAM4나 MEZZTRACK^® series 기판 대 기판 접속용 112G PAM4에 대응하는 제품 개발을 시작 하였습니다.

I-PEX Enterprise Solutions

목차 :

1. I-PEX가 엔터프라이즈 시장향 제품을 개발하는 배경

2. DUALINE® & LEAPWIRE®

DUALINE®

LEAPWIRE®

3. 과제

Low-Loss PCB（Dk3.7） vs I-PEX LEAPWIRE® (Twinax 케이블) 전송거리 비교

시험 조건

4. Co-Package화의 동향

MEZZTRACK®

DUALINE® 195-HB

DUALINE® 110-VB-M

DUALINE® 130-HB-D

CABLINE®-CAP Harness

CABLINE®-CA IIP PLUS Harness

Appearance

Connector type

Board-to-Board

Ｗire-to-Board

Ｗire-to-Board

Ｗire-to-Board

Ｗire-to-Board

Ｗire-to-Board

Mating type

Vertical

Horizontal

Vertical

Horizontal

Horizontal

Horizontal

Product Introduction Video

-

-

-

5. MEZZTRACK®（고속 기판간 접속용）제품 소개

1. MEZZTRACK® 2. On board optical module 3. to I/O connector 4. ASIC

제품 특징

제품 사양

Mating type

Vertical

Pitch

1.45 mm (Differential pair) *0.35 mm (Signal contacts)

Pin count

10-60 Differential pair (20-120 Signal contacts)

Height

2.00 mm

Depth

21.20 mm (60 Differential pair)

Width

19.01 mm (60 Differential pair)

Operating Temperature

-40℃ ～ 85℃

Test results

Insertion Loss

Return Loss

Unit[dB]

Minimum value up to 14GHz

Minimum value up to 28GHz

Unit[dB]

Maximum value up to 14GHz

Maximum value up to 28GHz

SDD21

-0.11

-0.21

SSD11

-26.50

-18.34

Near End Cross Talk

Far End Cross Talk

Unit[dB]

Maximum value up to 14GHz

Maximum value up to 28GHz

Unit[dB]

Maximum value up to 14GHz

Maximum value up to 28GHz

SDD31

-59.44

-53.02

SSD41

2. DUALINE^®& LEAPWIRE^®

DUALINE^®

LEAPWIRE^®

Low-Loss PCB（Dk3.7） vs I-PEX LEAPWIRE^® (Twinax 케이블) 전송거리 비교

MEZZTRACK^®

DUALINE^® 195-HB

DUALINE^® 110-VB-M

DUALINE^® 130-HB-D

CABLINE^®-CAP Harness

CABLINE^®-CA IIP PLUS Harness

5. MEZZTRACK^®（고속 기판간 접속용）제품 소개

1. MEZZTRACK^® 2. On board optical module 3. to I/O connector 4. ASIC

Minimum value
up to 14GHz

Minimum value
up to 28GHz

Maximum value
up to 14GHz

Maximum value
up to 28GHz

Maximum value
up to 14GHz

Maximum value
up to 28GHz

Maximum value
up to 14GHz

Maximum value
up to 28GHz

6. DUALINE^® 195-HB 제품소개

Minimum value
up to 14GHz

Minimum value
up to 28GHz

Maximum value
up to 14GHz

Maximum value
up to 28GHz

Maximum value
up to 14GHz

Maximum value
up to 28GHz

Maximum value
up to 14GHz

Maximum value
up to 28GHz