Zliatiny medi, vrátane berýlia medi a fosforu bronzu, poskytujú dostatočnú flexibilitu, a môžu byť použité pre vysokorýchlostné lisovanie a tvárnenie výrobkov. Rôzne pokovovanie materiálov zo zlata do cínu znižujú odolnosť proti kontaktu, zvyšujú trvanlivosť a zabraňujú korózii. Medené káble môžu byť spoľahlivo ukončené pomocou rôznych techník, vrátane spájkovanie, krimpovanie, odizolovanie drôtu, a spájkovanie. Medené obvody vložené do viacvrstvového dps laminátového materiálu, aby high-hustota pripojenie možné. Komponenty na týchto doskách sú vyrábané pomocou vysokorýchlostných automatizovaných zariadení a spájkované vlna spájkovanie. Návrh a zriadenie spoľahlivých medených obvodov v priebehu rokov dal ľuďom dôveru v médiu a globálny dodávateľský reťazec zložený z rôznych výrobcov.
Meď je vynikajúci materiál, ale má svoje obmedzenia. Vzhľadom k tomu, rýchlosť systému naďalej zvyšovať, medené vodiče začnú vykazovať nepriaznivé vlastnosti. Okrem jednoduchého odporu jednosmerného prúdu faktory ako zmeny impedancie, preslúženie spredu dozadu, naklonenie, nervozita a rušenie medzi symbolmi často degradujú kvalitu digitálnych signálov. Okrem toho sa musia vyriešiť problémy EMI a pozemných slučiek.
Ako sa zvyšuje rýchlosť údajov, každý z týchto negatívnych faktorov sa zväčšuje, čím sa účinne obmedzuje fyzická dĺžka kanála. V posledných niekoľkých rokoch, návrhári systému začali vstupovať viac ako 25Gb / s aplikácií. Vzhľadom na rôzne faktory sa udržiavanie prenosovej rýchlosti digitálnych signálov stáva čoraz vážnejšou výzvou.
Optických vlákien pripojenie pomocou fotónov namiesto elektrónov boli prerokované po mnoho rokov. Modulovaný svetelný lúč, ktorý prenáša digitálne informácie, bol vždy médiom výberu pre veľmi diaľkové spojenia, zatiaľ čo medené kanály vyžadujú viac zosilnecích bodov a snažia sa znížiť skreslenie. Inžinieri naďalej hľadajú spôsoby, ako predĺžiť životnosť medi. Realizovateľnosť optických vlákien v krátkych a stredných kanáloch je už mnoho rokov cieľom inžinierov. Vylepšenia prenosu medených kanálov, vrátane prechodu na diferenciálne páry, signalizáciu PAM4 a pokročilú klimatizáciu signálu zabudovanú do čipu SERDES, tieto opatrenia umožňujú projektantom naďalej používať medené kanály prijateľnej dĺžky.
Optické vlákno trpí niekoľkými problémami, vrátane dodatočných nákladov a energie spotrebovanej elektrooptickým procesom konverzie požadovaným na oboch koncoch optického kanála. A ťažké a drahé vlákno ukončenie procesu. Fiber optic materiály sú tiež považované za krehkejšie ako tradičné medené káble.
Keďže vysokorýchlostné kanály sú naďalej obmedzené meďou a náklady na optické káble, konektory a aktívne komponenty klesajú, postoje ľudí sa menia. Optické vlákno poskytuje výhody vyššej šírky pásma a prístupnosti. Pokrok v multiplexe delenia vlnovej dĺžky a koherentný prenos môže ďalej zlepšiť účinnosť optických vlákien.
S použitím technológie expandovaného lúča bola minimalizovaná extrémna citlivosť na akúkoľvek kontamináciu na páriaceho povrchu optického rozhrania, ktorá využíva šošovky integrované v konektore na zvýšenie priemeru lúča cez rozhranie. Táto technika robí vplyv prachu na prenášané svetlo oveľa menšie.
Optické vlákno je teraz považovaný za použitie v dátových centrách a relatívne krátke aplikácie. V niektorých prípadoch, optické vlákno môže byť dokonca použitý v krabiciach.
Potreba minimalizovať stratu a skreslenie materiálov tlačených obvodov vo vysokovýkonných aplikáciách podnietila ľudí k odstraňovania týchto kanálov z dosky plošných spojov. Jedným z riešení je premeniť vysokorýchlostný signál na tienený dvojosový kábel susediaci so zariadením ASIC alebo SERDES. V týchto kábloch sa výrazne znižuje útlm signálu a skreslenie. Tieto káble preskakujú cez povrch DPS a často končia v I/O konektoroch nainštalovaných na paneli zariadenia.
Ďalším nedávnym riešením je co-balené optika, ktorá lokalizuje elektro-optický proces konverzie na spoločnom substráte s SERDES alebo prepínač čipy, a používa optiku, aby signál priamo na I / O panel. Výsledkom je nízke skreslenie a vysoká hustota portov.
Realizácia tejto integračnej technológie je kremíkové fotoniky, ktoré sa pokúšajú integrovať viac komponentov optického vysielača alebo prijímača na silikónový čip. Cieľom je nahradiť elektrické impulzy fotónom. Po mnoho rokov sa vedci snažili vytvoriť praktický laser na kremíku, ale bez úspechu. Nedávno sa rozhodli zamerať sa na samostatné laserové zdroje a fotonické čipy namontované na spoločnom substráte. Kremíkové fotonické zariadenia môžu integrovať viacero funkcií vrátane modulátorov, SERDES, optických zosilňovačov, detektorov, filtrov, spojok a distribútorov a integrovať elektronickú logiku, pamäť a pohonné obvody na tom istom čipe.
Výhody tejto technológie zahŕňajú:
* Vysokorýchlostná prevodovka.
* Silikónové vlnové vodítky môžu koexistovať s vodičmi na spoločnom substráte.
* Použite existujúce vysokokapacitné integrované obvody výrobné, procesné a oblátky testovacie zariadenia.
* Schopnosť vytvárať elektronické a optické komponenty na rovnakom mikročipe.
* Realizovať elektro-optické konverzie na rovnakom čipe.
* Znížiť spotrebu energie.
* Stupeň integrácie zvyšuje hustotu systému.
* Znížiť systémové náklady prostredníctvom automatizácie.
