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AI服务器HBA卡的国产PCIe4.0/5.0 switch信号完整性设计与实现,支持定制(二)

#服务器#运维#人工智能

表2展示了PCB板所选介质材料 PSR4000AUS703,R-5670G-3313,R-5775G-3313,R-5670G-2116×3

和 R-5775G-2116在不同频率下的相对介电常数和损耗因子。本文选用的 R-5670G/R-5775G 是基于高

性能极低损耗类别材料的树脂板材,具有非常低的介电常数和损耗因子、优异的耐湿性和耐化学性、良

好的抗导电性阳极丝(ConductiveAnodicFilament,CAF)能力、强大的热稳定性等优点。

在设计过程中遇到了很多设计难点,开始没有充分考虑影响信号完整性的因素,导致信号完整性较

差,故修改了设计文件。比如,改换介电常数和损耗因子更小的 PCB介质材料,加快了信号传播速度,

减小了信号损耗,提高了信号传输质量越高;选择合适的叠层厚度,即选择 TOP层和BOTTOM 层合适

的铜厚,减小了差分阻抗匹配的反射,提高了信号传输的质量;将主要差分信号传输线拐角从45°角布

线改为圆弧走线,减小了主要差分信号传输线长度。

2 仿真实验与实测分析

2.1 S参数的提取

2.1.1 S 参数的基本概念

S 参数即散射参数,是衡量信号完整性的重要指标。S 参数是被测元器件某个特定端口散射出的

正弦波与入射到被测元器件某个端口的正弦波的比值[11]。S

mag

表示幅值的数值,S 参数的幅值就是输

出和输入正弦波幅度的比值,即正弦波从端口a进,从端口b出时对应的变换,S 参数定义如下:

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技术规格

数据传输速率

12GB/s SAS 3.0 Compliant

SAS横幅宽度

Half Duplex(x8 wide bus)

9600MB/s

端口配置

8 ea,x1 ports(单个驱动器)

2 ea,x4 wide ports

LED管理

参考SFF-8485(SGPIO) compliant

PCI电源

13W

主机总线

x8 lane,PCle 3.0

PCI数据传输速率

Half Duplex

x8 PCle 3.0  8000MB/s

环境

**工作温度:**0℃-55℃

存储:-45℃-105℃

           5-90% non-condensing

**气流:**200LFM

集成RAID

14 spread  across 2 volumes

RAID 0     10per volume

RAID 1     2per volume plus hot spare

RAID 1E   10per volume

RAID 10   10per volume

MTBF

>2800000 小时