Les tueurs réels des signaux à haute vitesse : ce n'est pas le puce, mais les câbles

Aujourd'hui, avec la généralisation des interfaces à haute vitesse, les ingénieurs sont de plus en plus fréquemment confrontés à des problèmes tels que des vibrations de signal, des erreurs de code, et une instabilité du lien. Beaucoup ont l'intuition de suspecter les puces, la conception du circuit principal ou les paramètres du protocole, mais la véritable cause de l'efficacité du lien à haute vitesse est souvent cachée dans les moindres parties, à savoir les câbles. En particulier, à l'ère où les signaux à haute fréquence atteignent souvent plusieurs GHz, les câbles anciens ne peuvent plus assumer des tâches de transmission de haute intégrité.

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Pourquoi les anciens ensembles de câbles sont-ils devenus les points faibles cachés des systèmes à haute vitesse ?

Les exigences des câbles traditionnels étaient très simples dans l'ère à faible vitesse, il suffisait qu'ils puissent "alimenter". Par conséquent, les diamètres des câbles étaient plus épais, les structures étaient plus lâches, les protections étaient simples et l'impédance était incontrôlée, mais cela ne compromettait pas les signaux de quelques MHz. Mais lorsque le système est mis à niveau à des vitesses de liaison de plusieurs Gbps ou plus élevées, toute突变 d'impédance, perte de protection ou mauvaise presse-détente peut causer des réfections, des interférences et la défaillance des graphiques d'œil. Un câble d'ancienne génération utilisé depuis de nombreuses années pourrait devenir un point faible fatal pour tout le chemin de liaison à haute vitesse.

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Deuxièmement, pourquoi le coaxial extrêmement fin est-il devenu la meilleure solution pour les signaux à haute vitesse ?

Pour réaliser des transmissions à haut débit dans des espaces compacts, les micro coax (micro coaxiaux) sont apparus. Ils sont constitués de multiples couches de conducteur central, isolant, blindage métallique et enveloppe extérieure, et peuvent fournir une impédance caractéristique stable et une excellente résistance aux interférences dans un diamètre extrêmement petit. Aujourd'hui, les modules de caméra, les cartes mères AI, les systèmes de conduite automatisée, ainsi que les appareils MIPI et USB4 considèrent presque tous le micro coax comme une norme. Cependant, lors de la mise à niveau de nombreux appareils, on change uniquement les modules sans remplacer les câbles, et les nouveaux modules sont conçus à l'échelle GHz, tandis que les câbles anciens sont toujours aux normes MHz. En conséquence, les signaux à haute vitesse subissent de graves pertes pendant la transmission, ce qui entraîne une baisse substantielle des performances.

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Troisième, le véritable problème n'est pas le puce, mais le lien le plus fragile de toutes les chaînes.

Le lien à haute vitesse est souvent mal diagnostiqué comme ayant une performance insuffisante des puces ou des défauts de conception de la carte mère, mais en pratique, la plupart des problèmes proviennent de l'usure des câbles, des réfléxions des connecteurs, des discontinuités d'impédance ou d'une mauvaise protection. Si le câble limite la largeur de bande, même le remplacement des puces les plus avancées ne suffit pas. Pire encore, le câble ancien a un layout confus des terres et de la protection, ce qui peut même entraîner des interférences, rendant la qualité de la liaison complète encore plus mauvaise. Par conséquent, lors de la détection des problèmes à haute vitesse, le câble est souvent la partie la plus prioritaire à vérifier.

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Le système à haute vitesse évolue vers des fréquences plus élevées, ce qui rend les exigences en termes de performance des câbles de plus en plus strictes. Un câble d'ancienne génération peut suffire à devenir la plus grande obstacle à la stabilité du lien à haute vitesse. Par conséquent, lors de la mise à niveau du système ou de la validation de la nouvelle plate-forme, les ingénieurs doivent considérer la mise à niveau des câbles comme une étape clé, privilégier l'utilisation de micro coax ou de structures hautement blindées, et assurer la continuité de l'impédance, l'efficacité du blindage et la norme des connecteurs. Dans le monde des signaux à haute vitesse, les détails déterminent le succès ou l'échec, et les câbles sont la détail le plus facilement négligé, mais aussi celui qui nécessite le plus d'attention.

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