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メザニンコネクタによる設計上の難問の克服

スケーラブルなコンピューティングの最新技術や要求に対応するには、大量のメザニンコネクタが必要です。メザニンコネクタが備える高速なデータレート、高密度、薄型、低熱抵抗などの特性により、スケーラブルなコンピューティングへの第1歩を踏み出すことができます。

以下に、エンジニアが日々抱えている設計上の5つの共通課題を取り上げます。

課題#1

コンピューティングとデータ送信の需要が年々高まる中で、大規模データセンターに依存する企業では社内のインフラストラクチャが相対的に能力不足になりましたが、専用設計による独自インフラへの置き換えを考えることに尻込みしていました。

図1:OCP Compute Acceleratorフォームファクタ、側面図(画像提供:Molex

解決策:汎用ハードウェアを開発するためのOpen Compute Project(OCP)が発足しました。これは、現在のコネクティビティ需要を満たすために社内インフラストラクチャを移行しようとする企業をサポートするものです。OCPでは、その高密度性と革新的な両性型の設計を高く評価し、MolexのMirror MezzコネクタをOCPアクセラレータカードの基板間相互接続ソリューションに選びました。

課題#2:

人工知能(AI)、モノのインターネット(IoT)などの技術開発により、さらに高速なデータレートへの要求が高まる中で、設計者は高速、高密度なメザニンコネクタを必要としています。

解決策:Mirror Mezzコネクタは、最大112GbpsでのPAM-4による伝送を小型フットプリントで実現します(1平方インチあたり107の差動ペア)。その優れた性能により、Mirror Mezzシステムは最先端の製品に有効なソリューションを提供します。たとえば、GPUを製造しているある技術企業は、この高速で小型のメザニンコネクタを自律的なマシン開発者キットのモジュールに統合しました。これにより、そのモジュールを各自のAIシステムに接続する必要があるOEM、または大量のデータ送信の設計において基板間接続を必要とするあらゆる開発者は、Mirror Mezz製品を各自の設計に実装できるようになります。

課題#3:

最終顧客はより多くの機能を最終製品に求めるため、設計者は必要な部品を収納する面積を空けるのに苦労しています。

図2:スタック高さ(画像提供:Molex)

解決策:Molexが提供する2種類の高さ(5.50mm、2.50mm)の製品により、設計者はMirror Mezzコネクタを組み合わせて、嵌合に3種類の高さを用意できます。これらの可変スタック高さ(11.00、8.00、5.00mm)はスペースの制約を緩和し、エンジニアは各自の設計で熱放散をより柔軟に管理できるようになります。

課題#4:

最終製品の機能がより高度になるにつれて必要なコンポーネントの数が増えることで、コンポーネント部品の認定と在庫管理のコストが増加します。

図3:Mirror Mezz両性型コネクタ(画像提供:Molex)

解決策:Mirror Mezzコネクタは両性型なので、相互に嵌合が可能です。これにより、複数のSKUを購入する必要がなくなり、在庫管理が簡素化されます。つまり、Mirror Mezzコネクタは生産設備、在庫管理、運用のコストを半減しながら、顧客に対する効率性を高めてコストをさらに削減できるのです。

課題#5:

ミニチュアパッケージに数百ものピンを備えた高密度コネクタは、隣接するピンを誤ってはんだでつなげる危険性があります。さらに、高密度性は熱放散が複雑になる原因にもなります。

図4:Mirror Mezzコネクタのボールグリッドアレイ(画像提供:Molex)

解決策:Mirror Mezzコネクタは、ボールグリッドアレイ(BGA)接続の端子(ショートリードを使用)を利用しており、ピン数の多い高速アプリケーションに最適です。はんだボールプロファイルが一貫しているので、優れた信号の完全性が保証されます。また、BGAコネクタは熱抵抗が低いので、他の終端方法よりも適切に熱放散を行うことができます。

基板間接続の要件が競合して設計上の課題をいくつも抱えている場合は、MolexのMirror Mezzコネクタが解決の糸口になるかもしれません。この高性能なメザニン製品はDigi-Keyを通じて提供されており、設計上最も厄介な難題さえも解決する幅広い特性を備えています。

著者について

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Tim Wood(ティム・ウッド)氏は、1998年、テキサス州ヒューストンでセールスエンジニアとしてMolexでのキャリアのスタートを切りました。2000年にはHewlett Packardを担当するアカウントマネージャに昇進しました。2003年、氏はテキサス州、オクラホマ州、アーカンソー州、ルイジアナ州を担当する地域セールスマネージャに昇格し、家族とともにテキサス州オースティンに移動しました。そして2016年には、グローバルテクニカルマーケティング担当ディレクターとして銅製品ソリューション事業部に移動しました。この職務では、あらゆる高速銅製品の顧客設計を担当するグローバルフロントエンドエンジニアリングチームのマネージを担当しています。

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