Hirose lança conector mezanino IT18 BGA – PCIe Gen6 pronto para IA e computação de borda

A Hirose Electric lançou a série IT18, um conector mezanino BGA compatível com COM‑HPC projetado para módulos de computação embarcados de alta velocidade e alta densidade na era da IA e da computação de ponta.

O conector é direcionado a projetistas de sistemas industriais e embarcados que precisam de interconexões confiáveis e de baixo perfil, capazes de lidar com PCIe Gen6 e Ethernet de alta velocidade em formatos compactos.

Principais recursos e benefícios

• Conformidade com o padrão COM‑HPC – O IT18 foi projetado para atender ao padrão de módulo PICMG COM‑HPC, simplificando a adoção de placas portadoras COM‑HPC e módulos de CPU novos e existentes e reduzindo o risco de conectores personalizados.
• Capacidade de alta velocidade para cargas de trabalho de IA – Suporta PCIe Gen5 a 32 GT/s e PCIe Gen6 a 64 GT/s PAM4, além de Ethernet de 100 Gbps usando quatro pistas de 25 Gbps, permitindo links de alta largura de banda para GPUs, aceleradores, armazenamento e rede de alta velocidade em sistemas de borda.
• Layout de alta densidade com 400 posições – Um passo de 0,635 mm com 400 contatos permite grandes contagens de sinais em um espaço relativamente pequeno, suportando pinagens de módulos complexos sem expandir o tamanho da placa.
• Opções de empilhamento discreto – Disponível em alturas de empilhamento de 5 mm e 10 mm, proporcionando aos projetistas flexibilidade para otimizar a altura z, o fluxo de ar e a robustez mecânica, dependendo das restrições do sistema.
• Terminação BGA confiável com estrutura pin-in-ball – A configuração pino-em-esfera destina-se a melhorar a robustez da junta de solda e a confiabilidade da montagem, o que é importante para aplicações industriais expostas a ciclos de temperatura e vibração.
• Roteamento e integridade de sinal aprimorados – O espaçamento de linha otimizado e um layout de área ocupada que incorpora vias de aterramento adicionais suportam roteamento de impedância controlada e supressão de diafonia, ajudando a manter diagramas oculares em taxas de dados PCIe Gen6.
• Recursos de reforço mecânico – As abas de solda (retenção) ajudam a fortalecer a junta entre o conector e a PCB, mitigando o estresse nas esferas de solda durante o manuseio, montagem e operação do sistema.
• Tampa metálica para proteção da montagem – O conector é fornecido com uma tampa metálica que protege o corpo durante o refluxo, reduz o risco de deformação e protege contra contaminação por materiais estranhos durante o manuseio da produção.
• Conector COM‑HPC licenciado – IT18 é um conector COM-HPC oficialmente licenciado pela Samtec, que ajuda a garantir a compatibilidade do ecossistema e reduz as preocupações de interoperabilidade na interface módulo-portadora.

Aplicações típicas

A série IT18 tem como alvo módulos de computação incorporados onde alto rendimento e confiabilidade são necessários em ambientes industriais restritos.

• PCs industriais e controladores integrados para controle em tempo real, registro de dados e sistemas de supervisão.
• Robôs industriais e humanóides que precisam de fusão de sensores de alta velocidade, planejamento de movimento e inferência de IA na borda.
• AGVs e AMRs, onde módulos compactos de computação de borda executam algoritmos de navegação, SLAM e coordenação de frota localmente.
• Equipamento médico que se beneficia da transferência de dados de alta largura de banda entre subsistemas de imagem, processamento e interface do usuário.
• Instrumentos de teste e medição, incluindo aquisição de dados de alta velocidade e analisadores de protocolo usando PCIe e Ethernet dentro do chassi.
• Ferramentas de fabricação de semicondutores que dependem de controladores determinísticos e de alta confiabilidade instalados próximos às câmaras de processo.
• Equipamento AV profissional e de transmissão, onde E/S e codecs densos de alta velocidade devem caber em módulos compactos.
• Dispositivos de jogos e diversão que integram CPUs/GPUs poderosas em formatos COM-HPC modulares e facilmente atualizáveis.

Em geral, qualquer projeto que use módulos COM-HPC e exija PCIe Gen5/Gen6 ou Ethernet 100G entre um módulo e sua placa transportadora é um candidato para a série IT18.

Destaques técnicos

O conector IT18 foi projetado de acordo com os requisitos dos módulos COM-HPC da próxima geração e interconexões seriais de alta velocidade.

Características mecânicas e de layout

• Pitch e contagem de pins :passo de 0,635 mm com 400 posições, suportando mapeamento denso de potência, terra, pares diferenciais de alta velocidade, sinais de banda lateral e linhas de gerenciamento.
• Alturas de empilhamento :5 mm e 10 mm disponíveis, permitindo o uso em sistemas sem ventoinha de baixo perfil ou em designs mais espaçosos com dissipadores de calor e canais de fluxo de ar.
• Terminação estilo BGA :Interface de matriz de grade esférica no lado da PCB, projetada para montagem SMT automatizada e refluxo com a estrutura pino-em-esfera para maior robustez da junta.
• Guias de solda :Âncoras mecânicas adicionais ao PCB para compartilhar cargas mecânicas e proteger as juntas de solda durante a flexão, inserção ou transporte da placa.
• Tampa metálica :Fornecido para cobrir o conector durante o refluxo, evitando deformação e ajudando a bloquear a entrada de poeira ou partículas na área de contato antes do encaixe.

Aspectos de alta velocidade e integridade de sinal

• Interfaces suportadas :
  • PCI Express Gen5 a 32 GT/s por pista.
  • PCI Express Gen6 a 64 GT/s PAM4 por pista.
  • Ethernet de 100 Gbps por meio de quatro pistas de 25 Gbps cada.
• Abrir layout de campo de identificação :O campo de contato suporta mapeamento flexível de pinos para que os OEMs possam alocar pares diferenciais, zonas de potência e sinais de controle de acordo com perfis de especificação COM-HPC ou variantes proprietárias.
• Espaço de roteamento otimizado :o passo estreito com espaçamento entre linhas cuidadosamente gerenciado deixa espaço de roteamento suficiente nas camadas da PCB para distribuir pares de alta velocidade e manter os planos de referência.
• Supressão de diafonia :o espaço recomendado implementa vias de aterramento adicionais e espaçamento via-traço controlado para ajudar a reduzir a diafonia próxima e distante, o que é fundamental nas velocidades do PCIe Gen6.

Os projetistas devem sempre consultar os padrões de terreno recomendados pelo fabricante, por meio de estruturas, e as diretrizes de empilhamento na folha de dados para obter desempenho detalhado do SI e conformidade com o diagrama ocular.

Fonte

Este artigo é baseado no comunicado de imprensa oficial da Hirose Electric e nas informações associadas do produto da série IT18, interpretadas e reorganizadas para engenheiros de projeto e compras que trabalham com sistemas embarcados COM‑HPC.

Referências

1. Hirose Electric – Comunicado de imprensa da série IT18
2. Hirose Electric – página do produto da série IT18
3. Hirose Electric – PDF do comunicado de imprensa do IT18