Interne Verkabelung von AI-Geräten aktualisiert: Warum werden FPC durch extrem dünne Koaxialkabelbündel ersetzt

In vielen AI-Geräten (wie intelligenten Kameras, Edge-Computing-Modulen, AI-Acceleration-Karten, visuellen Modulen usw.) wird die traditionelle FPC-Verbindung (flexible printed circuit) allmählich durch extrem dünne Koaxialkabel (micro coaxial cable) ersetzt. Diese Trend hinterlässt eine Vielzahl von technischen Antrieben und Änderungen in den Architekturbedürfnissen. Mit zunehmenden Anforderungen an schnelle Datenübertragung und Signalintegrität der AI-Systeme haben extrem dünne Koaxialkabel aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften den Status einer wichtigen Wahl für schnelle Interkonnektionen erreicht.

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Erstens: Die Einschränkungen und Herausforderungen von FPC

FPC, obwohl dünn und flexibel, weist in einer Umgebung mit hohen, mehr GHz Signalen offensichtliche Schwächen auf: Unstabilität der impedanzspezifischen Eigenschaften führt zu erhöhtem Reflexions-, Übersprung- und Insertionsverlust; Fehlen eines Abschirmungsrahmens, begrenzte Interferenzschutzfähigkeit; begrenzte Gestaltungsfreiheit durch mehrschichtige Konstruktion und begrenzte Pfadeigenschaften, schwer zu erfüllen komplizierte AI-Modul-Layouts; in häufig bewegten oder rotierenden Strukturen möglicherweise unzureichende Zuverlässigkeit und Biegefestigkeit. Diese Faktoren führen dazu, dass FPC in Designs für schnelle Differentialsignalsübertragung und Interferenzschutz immer mehr begrenzt wird.

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Zweiteil: Technische Vorteile von extrem dünnen Koaxialkabelbündeln

Sehr dünne Koaxialbündel nutzen die Koaxialstruktur, bei der der Innenleiter, die Isolierschicht, der Abschirmungsschicht und der Außenmantel zusammenarbeiten, um eine stabile Signalübertragung und eine stabile Impedanzcharakteristik zu gewährleisten und problemlos Datenraten von 5 Gbps, 10 Gbps oder höher zu unterstützen. Der vollständige Abschirmungsaufbau unterdrückt EMI effektiv und reduziert Crosstalk; der flexible Linienquerschnitt ist klein und kann flexibel um Bauteile geführt werden, was ihn besonders für die interne Verdrahtung in kompakten AI-Modulen geeignet macht; im Vergleich zum FPC zeigt der Mikrokoaxialkabel bei Langstreckenübertragungen, dem Lebenszyklus von Steckverbindungen, Vibrationen und Temperaturänderungen eine bessere Leistung und höhere Zuverlässigkeit.

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Drei, Gründe für die Vorreiterrolle von AI-Geräten und Designüberlegungen

AI-Systeme enthalten viele schnelle Module, darunter Bildsensoren, AI-Chips, Display-Interfaces und Kommunikationseinheiten, die eine häufige Datenkommunikation und eine extrem hohe Anforderungen an die Signalintegrität haben. Sehr feine Koaxialkabel zeichnen sich in der Bildkette, auf schnellen Bus-Systemen und in Umgebungen mit hohem elektromagnetischen Rauschen aus, unterstützen gleichzeitig eine kompakte und modulare Gestaltung. In der Engineering muss jedoch auf Kosteneffizienz der Fertigung, Höhe der Steckverbindungen, Biegeradius, Abnutzungsdauer und die Anordnung von gemischten Kabelbündeln geachtet werden. Die optimale Lösung besteht darin, kritische Hochgeschwindigkeitskanäle mit sehr feinen Koaxialkabeln auszustatten und für Niedriggeschwindigkeits- oder kurze Entfernungen FPC zu behalten, um Leistung und Kosten in Einklang zu bringen.

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Der Trend im Inneren von AI-Geräten, FPC zugunsten sehr dünner Koaxialkabel zu verwenden, ist eine notwendige Wahl der technologischen Entwicklung. Sehr dünne Koaxialkabelbündel haben im Bereich der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung, der Störfestigkeit, der räumlichen Anpassungsfähigkeit und der Zuverlässigkeit klare Vorteile. Mit zunehmender Datenrate und Interconnect-Anforderungen von AI-Systemen wird das micro Koaxialkabel zum Kernlösungsansatz für die interne Vernetzung von intelligenten Geräten.

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