高速裸线设计难点多,立讯技术以仿真与验证前置化解风险

4个月前 (11-24) 阅读数 230 #综合


在AI算力集群向万卡级规模扩张的浪潮下,单通道数据传输速率向 224G/448G 跃迁成为必然趋势,高速裸线作为核心传输载体,其性能稳定性、环境适应性直接关系到整体系统的运行效率。在超高速传输领域,信号衰减超标、复杂环境下性能波动、安装弯折后可靠性下降等问题,高速裸线的设计和制造面临着诸多严峻挑战。

在近日召开的超节点大会上,立讯技术高级产品设计工程师晏欢忠发表了题为《224G&448G裸线仿真设计与可靠性验证》的主题报告,分享了面向高速裸线设计难题的关键解决方案——通过仿真设计贯穿材料选型、结构优化、制程管控全流程,并搭配严苛的可靠性验证,将潜在应用风险提前在设计测试阶段排除,最终交付满足224G/448G传输需求的Optamax系列高速裸线。



01


仿真先行:从源头规避性能不达标风险


在224G/448G高频传输场景中,信号衰减过大、SI性能不足是核心技术挑战。立讯技术摒弃传统“试错式”研发,以仿真设计为核心,从材料选型阶段精准预判性能,提前规避风险。


信号线导体选择上,立讯技术通过仿真对比选型金属材料A、B、C与镀层材料的导电率及材料特性,结合趋肤效应等因素,材料A可以作为首选材料。仿真结果如下图示:


 


绝缘材料方面,由于使用了创新型的A材料,其损耗因子(df)远低于B材料,仿真结果显示86GHz衰减较B材料低12.32%,结合成本及应用场景考量,材料上有更多选型方案。仿真结果如下图示:


屏蔽层则通过仿真确定B材料方案,86GHz衰减较A屏蔽材料低3.85%,且可焊接特性适配后续加工。仿真结果如下图示:




02

结构仿真优化:前置解决安装与适配痛点


实际应用中,数据中心常面临“空间有限难布线”“弯折后性能下降”等问题,立讯技术通过结构仿真迭代,将痛点在设计阶段解决。


立讯技术Optamax裸线经仿真优化后,取消双侧地线改中心扁平地线或无地线结构,同时增加创新型材料(极低的df、dk)绝缘层并采用紧耦合结构,尺寸在宽度上减小15%以上;86GHz下其衰减较传统结构低9.25%,既满足高密度布线需求,又确保弯折后性能稳定。仿真结果如下图示:


 



03


制程仿真管控:规避量产一致性波动风险


行业应用中,“样品达标、量产波动”是规模化落地的关键障碍。立讯技术将仿真延伸至制程,通过预判关键参数影响,建立精准管控标准。


仿真发现芯线同心度对性能影响显著——同心度从100%降至80%时,SCD21参数明显恶化。据此,立讯在制程中重点监控导体OD、芯线同心度等指标,将同心度稳定在95%以上。


对比13.28GHz-56GHz频段,实测与仿真衰减值偏差不超0.22dB/m,保障量产一致性。

 









04


严苛可靠性验证:前置排除环境适应性风险


高速裸线部署后需面对高温、弯折等复杂环境,立讯技术以超行业标准的测试,模拟极端场景验证稳定性,提前排除故障风险。

 
高温测试SI曲线


高温测试按25℃-45℃-65℃-85℃-105℃梯度升温(每段保持2小时),结果显示衰减曲线无振荡,SCD21曲线一致,高温105℃,53.12GHz衰减变化率<20%,高温稳定性达标。

静态弯曲+扭转测试中,2.5mm弯曲半径下弯曲并扭转360°/720°,弯曲中衰减变化率<1.5%@53.12GHz,衰减曲线无谐振,曲线平滑。满足实际安装弯折需求。




05


制程仿真管控:规避量产一致性波动风险


从材料选型、结构设计到制程管控、可靠性测试,立讯技术将仿真贯穿高速裸线研发全流程,形成“仿真预判-优化调整-验证落地”闭环。Optamax 高速裸线,不仅电气性能满足超高速传输要求,更在成本、安装适配、环境适应性等关键维度满足高速铜互联系统的应用需求。



未来,随着传输速率向800G及更高水平迈进,立讯技术将持续以仿真设计为核心,探索新材料、新工艺,提前布局下一代高速互连研发,通过“全流程仿真+严苛验证”模式,交付更可靠的产品,助力AI与数据中心产业发展。


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