交换机的主板结构制造技术

本发明专利技术保护一种交换机的主板结构，所述主板结构包括：主面板；设置于所述主面板上的主芯片，所述主芯片具有多个引脚；以及设置于所述主面板的外边缘处的上行端口和下行端口；其中，所述上行端口为光端口，所述下行端口为电端口，所述电端口通过传输走线与对应的所述引脚连接，所述光端口通过光电转换模块与对应的所述引脚连接。根据本发明专利技术的交换机的主板结构，通过设置光电转换模块实现主芯片与光端口的连接，有效减少了PCB板上的走线长度，将损耗降到最低，从而实现更低的系统成本和系统复杂度，并且达到更高的性能和噪声余量，改善交换机的系统设计。机的系统设计。机的系统设计。

【技术实现步骤摘要】
交换机的主板结构


[0001]本专利技术涉及交换机
，尤其涉及一种交换机的主板结构。

技术介绍

[0002]随着以太网速率的提升，传输信号的频率越来越高，在介质中的损耗也越来越大，从而使得整个系统的互联网成本急剧增加。传输信号的介质通常有DAC(Direct Attach Cable)高速线缆、ACE(Active Electrical Cable)有源电缆、多模光纤和单模光纤等，其中DAC的最为便宜，而且使用量也最大。然而随着速率的提升，支持3m的DAC Cable也变得越来越困难，最新的IEEE802.3已经将经将112G标准支持的DAC Cable从3m降低到2m。因此传统在数据中心、核心交换网络、企业网络中大量使用2～3m DAC cable在未来都无法支持升级到更高的速率。据统计，2～3m的Cable占所有DAC Cable的40％左右，因此将他们迁移到成成本更高的AEC或者光纤(大约成本为DAC cable的几倍到十几倍)，会使得布线的成本急剧增长。另外，AEC和光纤带来的另外一个副作用是大大增加了系统功耗，这对于功耗上已经捉襟见肘的数据中心来讲，更是一个巨大的负担。
[0003]因此，使用一些新型的解决方案，使得交换链路上的损耗更小，从而使得其能够支持更长的DAC电缆，有很大的经济价值和现实意义。
[0004]传统的交换机的主板布局如图1所示，交换机的面板端口放置在主板边缘，一般为32个端口。如果使用2层或者4层结构，则端口数可以增加为64或者128。
[0005]主交换芯片通常放在前面板端口的后面距离1～2寸的位置，在一般的设计中，主交换芯片和面板通过主板PCB走线连接，由于新型的交换机需要支持越来越多的端口，因此通常需要将大部分管脚用与和面板端口的连接。其连接图如下入所示，一般的，中间位置的端口，如13
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20位置，离得最近，所以走线最短，一般为2
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3inch左右。最长的是两边的端口，如图中的1
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4，29
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32，距离最远，长度也最长，一般超过8inch，达到10inch甚至12inch以上(具体长度和芯片的大小相关)。
[0006]由于主板上的PCB走线损耗很大，即便用最好的材料，对于频率>13.5GHz的信号来说，每inch的损耗达到了0.5dB以上，而对于频率>26.5GHz的信号来说，则每inch的损耗达到了1dB以上。随着交换机的速度越来越高，其接口频率也越来越高，从1G，10G，25G，40G，56G，到现在的112G甚至以后的200G，400G，其频率也越来越高，因此每inch的PCB的损耗也成比例的增长。
[0007]另一方面，由于功耗和成本的限制，一般链路支持的总的损耗是非常有限的，一般为30dB左右，最高也就到40dB，其中分配给交换机主板的损耗，也就大约5～10dB左右。
[0008]另外，为了支持更低成本的DAC线缆，留给交换机主板的损耗则进一步降低，大约为5dB左右。这意味着交换机有近一半的端口无法支持或者是只能有限的支持低成本的线缆。如果必须要支持，则需要在走线>5inch的端口前增加一个驱动芯片，这又大幅增加了交换机的成本。
[0009]因此，需要有效地减小交换机主板上的布线长度，以降低链路损耗、降低交换机成
本。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种交换机的主板结构，包括：
[0011]主面板；
[0012]设置于所述主面板上的主芯片，所述主芯片具有多个引脚；以及
[0013]设置于所述主面板的外边缘处的上行端口和下行端口；
[0014]其中，所述上行端口为光端口，所述下行端口为电端口，所述电端口通过传输走线与对应的所述引脚连接，所述光端口通过光电转换模块与对应的所述引脚连接。
[0015]优选地，所述主芯片的长度的延长线与所述主面板的所述外边缘相交，所述主芯片的宽度的延长线与所述主面板的所述外边缘相交。
[0016]优选地，所述下行端口包括多个第一端口组，每一所述第一端口组均通过传输走线与对应的所述引脚连接，多条所述传输走线中的至少两条传输走线交叉干涉。
[0017]优选地，所述光电转换模块设置在所述主面板上，并位于所述主芯片与所述上行端口之间。
[0018]优选地，所述光电转换模块设置在所述主芯片的封装表面上。
[0019]优选地，所述下行端口包括至少四组第一端口组，每一所述第一端口组包括上下层叠对齐设置的多个电端口。
[0020]优选地，每一所述第一端口组中的每一层具有至少四个电端口。
[0021]优选地，所述上行端口包括多个第二端口组，每一所述第二端口组包括上下层叠对齐设置的多个光端口，每一所述第二端口组通过对应的所述光电转换模块与对应的所述引脚连接。
[0022]优选地，多个所述第一端口组与多个所述第二端口组沿所述主面板的所述外边缘依次布置。
[0023]优选地，所述主芯片的几何中心与多个所述第一端口组的在所述主面板的所述外边缘上的中心对齐。
[0024]根据本专利技术的交换机的主板结构，通过设置光电转换模块实现主芯片与上行端口的连接，有效减少了PCB板上的走线长度，将损耗降到最低，从而实现更低的系统成本和系统复杂度，并且达到更高的性能和噪声余量，改善交换机的系统设计。
附图说明
[0025]参照下面的详细描述，在结合附图考虑时，对本公开及其许多附带的优点将很容易得到更全面的理解。
[0026]图1是现有技术中交换机的面板结构示意图。
[0027]图2是根据本专利技术的第一实施方式的交换机的主板结构的示意图。
[0028]图3是根据本专利技术的第二实施方式的交换机的主板结构的示意图。
[0029]图4是根据本专利技术的第三实施方式的交换机的主板结构的示意图。
[0030]图5是根据本专利技术的第四实施方式的交换机的主板结构的示意图。
[0031]图6是根据本专利技术的第五实施方式的交换机的主板结构的示意图。
[0032]图7是根据本专利技术的第六实施方式的交换机的主板结构的示意图。
具体实施方式
[0033]现在将参考附图描述实施例，其中相同的附图标记在各个附图中表示相应或相同的元件。
[0034]第一实施方式
[0035]如图2所示，本实施例的交换机的主板结构100包括：主面板110、设置于主面板110上的主芯片120、设置于主面板的外边缘处的上行端口13
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和下行端口140。具体地，如图2所示，主芯片120具有十个引脚，分别问引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9和引脚10。
[0036]其中，上行端口130为光端口，下行端口140为电端口，下行端口140通过传输走线(图2中的实线)与对应的引脚连接，上行端口130通过光电转换模块150与对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交换机的主板结构，其特征在于，所述主板结构包括：主面板；设置于所述主面板上的主芯片，所述主芯片具有多个引脚；以及设置于所述主面板的外边缘处的上行端口和下行端口；其中，所述上行端口为光端口，所述下行端口为电端口，所述电端口通过传输走线与对应的所述引脚连接，所述光端口通过光电转换模块与对应的所述引脚连接。2.根据权利要求1所述的交换机的主板结构，其特征在于，所述主芯片的长度的延长线与所述主面板的所述外边缘相交，所述主芯片的宽度的延长线与所述主面板的所述外边缘相交。3.根据权利要求1所述的交换机的主板结构，其特征在于，所述下行端口包括多个第一端口组，每一所述第一端口组均通过传输走线与对应的所述引脚连接，多条所述传输走线中的至少两条传输走线交叉。4.根据权利要求1所述的交换机的主板结构，其特征在于，所述光电转换模块设置在所述主面板上，并位于所述主芯片与所述上行端口之间。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒伟峰，梁凯，陈刚，
申请(专利权)人：杭州云合智网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：