Legura bakra, uključujući beryllium bakra i bronzu fosfora, pružaju dovoljno fleksibilnosti, a mogu se koristiti i za brzo marking i formiranje proizvoda. Razni materijali za oplatu od zlata do lima smanjuju kontaktnu otpornost, povećavaju trajnost i sprečavaju koroziju. Bakazni kablovi se mogu pouzdano prekinuti koristeći razne tehnike, uključujući lem, kriming, skidanje žica i lemlje. Bakarni sklopovi ugrađeni u višeslojni PCB laminat materijal čine veze velike denziteta mogućim. Komponente na ovim daskama se proizvode koristeći brzo automatiziranu opremu i leme valnim lemom. Dizajn i uspostavljanje pouzdanih bakrenih kola tokom godina dalo je ljudima poverenje u medij i globalni lanac snabdevanja koji su sačinjavani od raznih proizvođača.
Baker je odličan materijal, ali ima svoja ograničenja. Kako brzina sistema nastavlja da se povećava, konduktori bakra počinju da pokazuju nepodnošljive karakteristike. Pored jednostavne dc otpornosti, faktori kao što su promjene impedancije, unakrsna priča, nagib, trema i među-simboli često degradiraju kvalitet digitalnih signala. Osim toga, moraju se riješiti problemi EMI-ja i zemljanih petlji.
Kako se brzina podataka povećava, svaki od ovih negativnih faktora postaje veći, efektivno ograničavajući fizičku dužinu kanala. U proteklih nekoliko godina dizajneri sistema su počeli unositi više od 25Gb/s aplikacija. S obzirom na različite faktore, održavanje brzine prijenosa digitalnih signala postalo je sve ozbiljniji izazov.
O vezama optičkog vlakna koristeći fotone umjesto elektrona raspravlja se već mnogo godina. Modulirani svjetlosni snob koji prenosi digitalne informacije je uvijek bio medij izbora za vrlo veze na daljinu, dok bakarni kanali zahtijevaju više tačaka pojačanja i pokušavaju smanjiti izobličavanje. Inženjeri nastavljaju tražiti načine da produže život bakra. Izvodljivosti optičkog vlakna u kanalima kratkog i srednjeg dometa već je niz godina cilj inženjera. Poboljšanja u prijenosu bakranih kanala, uključujući prelazak na različite parove, PAM4 signalizacije i napredno kondicionisanje signala ugrađenih u SERDES čip, ove mjere omogućavaju dizajnerima da i dalje koriste bakrene kanale prihvatljive dužine.
Optička vlakna pate od nekoliko izazova, uključujući dodatni trošak i snagu koju troši proces elektro-optičke konverzije potreban na oba kraja optičkog kanala. I težak i skup proces prekida vlakana. Vlaknasti optički materijali se također smatraju krhkim od tradicionalnih bakranih kablova.
Kako kanali velike brzine i dalje budu ograničeni bakarom i troškovi optičkog kabla, konekonata i aktivnih komponenti padaju, mijenjaju se stavovi ljudi. Optička vlakna pružaju prednosti više bandwidth i pristupačnosti. Napredak u multipoksiranju talasne dužine i koherentnom prenosu može dodatno poboljšati efikasnost optičkog vlakna.
Korištenjem tehnologije proširenog snopa, ekstremna osjetljivost na bilo kakvu kontaminaciju na površini parenja optičkog sučelja je svedenija, koja koristi leće integrirane u konektor za povećanje promjera snopa preko sučelja. Ova tehnika čini utjecaj prašine na odašiljano svjetlo mnogo manjim.
Optička vlakna se sada razmatraju za upotrebu u data centrima i relativno kratkim aplikacijama. U nekim slučajevima, optička vlakna se mogu čak koristiti i u kutijama.
Potrebu da se umanji gubitak i izobličavanje materijala štampanog kruga u aplikacijama visokih performansi, podstiče ljude da uklone ove kanale sa ploče kola. Jedno rješenje je pretvaranje signala velike brzine u štitni twinaksialni kabel u susednom ASIC ili SERDES uređaju. U ovim kablovima, uveličavanje signala i izobličavanje su uveličato smanjeni. Ovi kablovi skaču preko površine PCB-a i često prekidaju U/I konektori instalirani na ploči uređaja.
Drugo nedavno rješenje je ko-pakirana optika, koja locira elektro-optički proces konverzije na zajedničkom supstratu sa SERDES-om ili čipovima prekidača, te koristi optiku da dovede signal direktno na I/O panel. Rezultat je niska izobličenost i velika denzacija luke.
Realizacija ove integracijske tehnologije je silicijumska fotonika, koja pokušava integrirati više komponenti optičkog odašiljača ili prijemnika na silicijumski čip. Cilj je zamjena električnih impulsa foton signalima. Mnogo godina naučnici su pokušavali napraviti praktičan laser na silikonu, ali bez uspjeha. Nedavno su se odabrali usredotočiti na odvojene laserske izvore i fotonske čipove montirane na zajedničku supstrat. Silicijumski fotonski uređaji mogu integrirati više funkcija, uključujući modulatore, SERDES, optička pojačala, detektore, filtere, parove i distributere, te integrirati elektronsku logiku, memoriju i pogon na istom čipu.
Prednosti koje pruža ova tehnologija uključuju:
* Prijenos velike brzine.
* Silicon waveguides može koegzistirati s provodnicima na zajedničkom supstratu.
* Koristite postojeću opremu za testiranje integriranog kola visokog kapaciteta.
* Sposobnost kreiranja elektronskih i optiиkih komponenti na istom mikroиipu.
* Realizuj elektro-optičku konverziju na istom čipu.
* Smanjite potrošnju energije.
* Stepen integracije povećava denzitet sistema.
* Smanjite troškove sistema putem automatiziranja.
