Легуре бакра, укључујући берилијум бакар и фосфорну бронзу, пружају довољну флексибилност и могу се користити за брзо штанцање и обликовање производа. Разни материјали за облагање од злата до калаја смањују контактну отпорност, повећавају трајност и спречавају корозију. Бакарни каблови могу се поуздано прекинути применом различитих техника, укључујући лемљење, пресовање, скидање жице и лемљење. Бакарни кругови уграђени у вишеслојни ПЦБ ламинатни материјал омогућавају везе велике густине. Компоненте на овим плочама произведене су помоћу аутоматизоване опреме велике брзине и залемљене таласним лемљењем. Дизајн и успостављање поузданих бакарних кола током година давали су људима поверење у средњи и глобални ланац снабдевања састављен од различитих произвођача.
Бакар је одличан материјал, али има своја ограничења. Како се брзина система наставља повећавати, бакарни проводници почињу да показују неповољне карактеристике. Поред једноставног једносмерног отпора, фактори као што су промене импедансе, пресретање, напред и назад, нагиб, подрхтавање и интермедијалне сметње често погоршавају квалитет дигиталних сигнала. Поред тога, морају се решити и проблеми ЕМИ и петљи уземљења.
Како се брзина преноса података повећава, сваки од ових негативних фактора постаје све већи, ефективно ограничавајући физичку дужину канала. У последњих неколико година дизајнери система почели су да уносе више од 25Гб / с апликација. Узимајући у обзир различите факторе, одржавање брзине преноса дигиталних сигнала постаје све озбиљнији изазов.
Дуго година се расправљало о везама оптичких влакана помоћу фотона уместо електрона. Модулисани сноп светлости који преноси дигиталне информације увек је био избор медија за везе на велике даљине, док бакарни канали захтевају више тачака појачања и покушавају да смање изобличења. Инжењери настављају да траже начине да продуже век трајања бакра. Изводљивост оптичких влакана у каналима кратког и средњег домета циљ је инжењера већ дуги низ година. Побољшања у преносу бакарних канала, укључујући прелазак на диференцијалне парове, ПАМ4 сигнализацију и напредно кондиционирање сигнала уграђених у чип СЕРДЕС, ове мере омогућавају дизајнерима да наставе да користе бакарне канале прихватљиве дужине.
Оптичка влакна трпе неколико изазова, укључујући додатне трошкове и снагу коју троши процес електро-оптичке конверзије потребан на оба краја оптичког канала. И тежак и скуп процес завршетка влакана. Оптички материјали се такође сматрају ломљивијим од традиционалних бакарних каблова.
Како су канали за велике брзине и даље ограничени бакром, а трошкови оптичких каблова, конектора и активних компонената опадају, ставови људи се мењају. Оптичка влакна пружају предности веће ширине опсега и приступачности. Напредак у мултиплексирању са таласном дужином и кохерентни пренос могу даље побољшати ефикасност оптичких влакана.
Коришћењем технологије проширеног снопа смањена је екстремна осетљивост на било какву контаминацију на површини парења оптичког интерфејса, што користи сочива интегрисана у конектор за повећање пречника зрака преко интерфејса. Ова техника чини утицај прашине на пропуштену светлост много мањим.
Оптичка влакна се сада разматрају за употребу у дата центрима и релативно кратким апликацијама. У неким случајевима се у кутијама могу користити и оптичка влакна.
Потреба да се минимизира губитак и изобличење материјала са штампаним колима у апликацијама високих перформанси подстакла је људе да уклоне ове канале са плоче. Једно од решења је претварање сигнала велике брзине у заштићени твинаксијални кабл у близини АСИЦ или СЕРДЕС уређаја. У овим кабловима, слабљење и изобличење сигнала су знатно смањени. Ови каблови прескачу површину ПЦБ-а и често се завршавају У / И конекторима инсталираним на плочи уређаја.
Следеће недавно решење је копакирана оптика, која лоцира процес електрооптичке конверзије на заједничку подлогу са СЕРДЕС-ом или преклопним чиповима и користи оптику за доношење сигнала директно на И / О плочу. Резултат су мала изобличења и велика густина прикључка.
Реализација ове интеграционе технологије је силицијумска фотоника, која покушава да интегрише више компоненти оптичког предајника или пријемника на силиконски чип. Циљ је замена електричних импулса фотонским сигналима. Много година научници су покушавали да направе практични ласер на силицијуму, али без успеха. Недавно су одлучили да се фокусирају на одвојене ласерске изворе и фотонске чипове постављене на заједничкој подлози. Силицијски фотонски уређаји могу да интегришу више функција, укључујући модулаторе, СЕРДЕС, оптичка појачала, детекторе, филтере, спојнице и дистрибутере, и интегришу електронску логику, меморију и погонске склопове на истом чипу.
Предности које пружа ова технологија укључују:
* Брзи пренос.
* Силицијумски таласоводи могу коегзистирати са проводницима на заједничкој подлози.
* Користите постојећу опрему за производњу, обраду и тестирање плочица интегрисаних кола великог капацитета.
* Способност стварања електронских и оптичких компоненти на истом микрочипу.
* Остварите електро-оптичку конверзију на истом чипу.
* Смањите потрошњу енергије.
* Степен интеграције повећава густину система.
* Смањите трошкове система аутоматизацијом.
