HIGH SPEED CABLE — TECHNICAL INTRODUCTION
От проектирования целостности сигнала и возможностей R&D-моделирования до 100 % высокочастотного контроля на выходе — полный обзор технических преимуществ и производственных возможностей высокоскоростных кабелей C.C.P.
What is DAC Cable
Direct Attach Cable (DAC) — это медное кабельное решение для прямого подключения: точное сочетание Pogo Pin, PCBA и высокоскоростного кабеля передаёт дифференциальные сигналы. В отличие от оптических модулей DAC не требует электрооптического преобразования, а значит даёт низкое энергопотребление, малую задержку и невысокую стоимость. Применяется для коротких соединений между стойками в ЦОД, в телекоммуникационной инфраструктуре 5G и в высокопроизводительных корпоративных сетях.
Серия DAC-кабелей C.C.P. включает два типа — External (SFP / QSFP) и Internal (OCuLink / Slimline SAS / Gen Z / MCIO) — со скоростями от 10 Гбит/с до заказных спецификаций 400 Гбит/с и полной поддержкой актуального протокола PCIe Gen5.
Product Structure
На примере кабеля SFP 25 Гбит/с: C.C.P. применяет многослойное сочетание прецизионных материалов, и для каждой детали действуют строгие требования к материалу — это обеспечивает качество передачи сигнала.
Core Technology
Эффект шлейфа (Stub Effect) — важнейшая проблема целостности сигнала в высокоскоростных кабелях. Если при подключении кабеля к плате остаётся неоконечованный отрезок проводника, высокочастотный сигнал отражается от его конца. C.C.P. полностью устраняет этот эффект за счёт точного сочетания Pogo Pin и прецизионной технологии обрезки кабеля.
Сравнение Insertion Loss (SDD21), диапазон частот 0 – 60 ГГц
На конце кабеля остаётся неоконечованный отрезок проводника; высокочастотный сигнал отражается от его конца и на отдельных частотах создаёт резонансные провалы, сильно ухудшающие кривую Insertion Loss.
Благодаря конструкции с подпружиненными контактами Pogo Pin и точному процессу Laser Stripping C.C.P. полностью устраняет шлейф: кривая Insertion Loss спадает плавно, а целостность сигнала заметно возрастает.
Pogo PinСторона сигнального контакта; пружинная структура обеспечивает стабильный контакт
PCBAFR4 / TUB72, разводка сигнала и согласование импеданса
SolderingКачество пайки напрямую влияет на непрерывность импеданса
Raw CableВысокоскоростной кабель с дифференциальной парой, 26–32 AWG
R&D Capability
C.C.P. располагает полным набором аппаратных и программных компетенций — от 3D-моделирования на высоких частотах до реальных измерений: требования по целостности сигнала выполняются уже на этапе проектирования.
Precise Process Control
Качество сигнала кабеля зависит не только от конструкции — точность процессов не менее важна. Для трёх ключевых операций (снятие майлара, качество пайки и Laser Stripping) C.C.P. выстроила строгую систему измерений и контроля.
Точность длины снятия майлара напрямую влияет на импеданс кабеля. Между снятием >0,4 мм и <0,4 мм в измерениях TDR видна заметная разница; C.C.P. контролирует качество операции по форме TDR-кривой в реальном времени.
Недостаточное качество пайки (Irregular) даёт на TDR-кривой явные аномалии импеданса и, как следствие, отражения сигнала. C.C.P. использует SDD11 Return Loss как быстрый индикатор качества пайки.
Алюминиевая фольга снимается прецизионным YAG-лазером — точнее, чем традиционным лезвием. После снятия внутренней изоляции выполняется доводка CO₂-лазером, чтобы не повредить внутренний проводник и сохранить непрерывность импеданса.
В ANSYS выполняется конечно-элементный анализ конструкции (FEA): моделируется деформация кабеля при изгибе, растяжении и температурных циклах — так подтверждается надёжность конструкции.
Процесс разработки
100% High Frequency Testing
Все высокоскоростные кабели C.C.P. перед отгрузкой проходят полное измерение дифференциальных и синфазных S-параметров на Vector Network Analyzer, а также длительную проверку трафика на Spirent Test Center.
На Spirent Test Center выполнялась непрерывная передача по двум портам со скоростью 400 Гбит/с в течение 18 часов: число пакетов TX и RX полностью совпало, потерь трафика нет. Это подтверждает длительную стабильность кабеля на максимальной спецификации — на уровне требований гиперскейл-ЦОД.
Testing Equipment
Digital Oscilloscope
Vector Network Analyzer
HFSS Analysis Program
Thermal Shock Tester
Salt Spray Tester
Electron Microscope
Automation Production Line
Высокоскоростные кабели C.C.P. производятся на полностью автоматизированной линии: от позиционирования кабеля и лазерного снятия алюминиевой фольги до позиционированной пайки платы и УФ-отверждения ручной труд везде заменён машинным зрением и автоматикой.
PRODUCTION STEPS
1
YAG-лазер снимает внешнюю алюминиевую фольгу с точностью позиционирования ±0,1 мм — это базовая точка отсчёта для последующих операций.
2
Автоматика точно снимает верхнюю и нижнюю алюминиевую фольгу и выравнивает кабель.
3
CO₂-лазер прецизионно снимает изоляцию жилы; после формовки жилы снимается внешняя изоляция — поверхность под пайку остаётся чистой, без остатков.
4
Позиционирование платы → ручная укладка на универсальном автомате → нанесение паяльной пасты → протяжная пайка (лицевая сторона) → протяжная пайка (контроль лицевой стороны); после двусторонней пайки выполняется оптический контроль.
5
Нанесение УФ-клея → УФ-облучение для отверждения → автоматический оптический контроль CCD: внешний вид и положение паяных соединений сверяются со спецификацией, брак отбраковывается автоматически.
Application Areas
Высокоскоростные кабели C.C.P. применяются везде, где нужна высокая полоса пропускания; среди клиентов — Apple, Google, Amazon и другие ведущие мировые технологические компании.
Гиперскейл-ЦОД (Hyperscale DC) требуют плотных коротких соединений между стойками и ToR-коммутаторами. Благодаря малой задержке и низкому энергопотреблению DAC-кабель здесь — лучшая альтернатива оптическому модулю.
Fronthaul базовых станций 5G и оборудование телекоммуникационных помещений предъявляют повышенные требования к стойкости кабеля. Кабели C.C.P. проходят строгие климатические испытания Thermal Shock и Salt Spray и подходят для наружного размещения и плотно заполненных технических помещений.
Инженеры C.C.P. предоставляют отчёты по анализу целостности сигнала, подбирают заказные длины кабеля и изготавливают опытные образцы малыми партиями.
