히로세(Hirose), IT18 BGA 메자닌 커넥터 출시 – PCIe Gen6 레디, AI & 엣지 컴퓨팅용
히로세 일렉트릭(Hirose Electric)이 AI와 엣지 컴퓨팅 시대의 고속, 고밀도 임베디드 컴퓨팅 모듈용 COM-HPC 준수 BGA 메자닌 커넥터인 IT18 시리즈를 출시했습니다.
이 커넥터는 PCIe Gen6과 고속 이더넷을 콤팩트 폼팩터에서 처리할 수 있는 신뢰성 있는 로우-프로파일 인터커넥트가 필요한 산업용 및 임베디드 시스템 설계자들을 겨냥합니다.
주요 특징 및 이점
- COM-HPC 표준 준수: IT18은 PICMG COM-HPC 모듈 표준 충족 설계로 신규/기존 COM-HPC 캐리어 보드와 CPU 모듈 채택 간소화, 커스텀 커넥터 리스크 감소.
- AI 워크로드 위한 고속 능력: PCIe Gen5 32 GT/s, PCIe Gen6 64 GT/s PAM4, 4레인 25 Gbps로 100 Gbps 이더넷 지원. GPU, 가속기, 스토리지, 고속 네트워킹으로 엣지 시스템 고대역폭 링크 구현.
- 고밀도 400-포지션 레이아웃: 0.635 mm 피치에 400 컨택트로 비교적 작은 풋프린트에 대량 신호 수 수용, 보드 크기 확장 없이 복잡한 모듈 핀아웃 지원.
- 로우-프로파일 스택킹 옵션: 5 mm, 10 mm 스택킹 높이 제공으로 Z-높이, 기류, 기계적 강도 시스템 제약 따라 최적화 유연성 부여.
- 핀-인-볼 구조로 신뢰성 높은 BGA 종단: 핀-인-볼 구성은 솔더 조인트 강건성과 실장 신뢰성 향상 의도. 온도 사이클링과 진동 노출되는 산업용 적용에 중요.
- 향상된 라우팅과 신호 무결성: 최적화된 라인 간격과 추가 그라운드 비아 포함 풋프린트 레이아웃으로 제어 임피던스 라우팅과 크로스토크 억제 지원, PCIe Gen6 데이터 레이트에서 아이 다이어그램 유지 도움.
- 기계적 보강 기능: 웰드(리텐션) 탭으로 커넥터-PCB 접합부 강화, 취급/조립/시스템 동작 중 솔더 볼 스트레스 완화.
- 조립 보호용 메탈 캡: 리플로 중 바디 보호, 변형 위험 감소, 생산 취급 중 이물질 오염 차단 위해 메탈 캡 제공.
- 라이선스된 COM-HPC 커넥터: IT18은 샘텍(Samtec) 공식 라이선스 COM-HPC 커넥터로 생태계 호환성 보장, 모듈-캐리어 인터페이스 상호운용성 우려 감소.
대표적 적용 분야
IT18 시리즈는 제약된 산업 환경에서 높은 처리량과 신뢰성 요구하는 임베디드 컴퓨트 모듈 겨냥.
- 실시간 제어, 데이터 로깅, 감시 시스템용 산업용 PC 및 임베디드 컨트롤러.
- 고속 센서 융합, 모션 플래닝, 엣지 AI 추론 필요한 산업용 및 휴머노이드 로봇.
- 로컬 내비게이션, SLAM, 플릿 코디네이션 알고리즘 구동하는 콤팩트 엣지 컴퓨트 모듈 쓰는 AGV/AMR.
- 이미징, 처리, UI 서브시스템 간 고대역폭 데이터 전송 혜택 보는 의료 장비.
- 섀시 내 PCIe/이더넷 쓰는 고속 데이터 수집, 프로토콜 분석기 등 테스트/계측 기기.
- 프로세스 챔버 근처 설치된 결정론적 고신뢰성 컨트롤러 의존 반도체 제조 장비.
- 콤팩트 모듈에 밀집 고속 I/O와 코덱 들어가야 하는 방송/프로 AV 장비.
- 강력한 CPU/GPU를 모듈형, 손쉬운 업그레이드 가능 COM-HPC 폼팩터에 통합하는 게임/어뮤즈먼트 기기.
일반적으로 COM-HPC 모듈 사용하면서 모듈과 캐리어 보드 간 PCIe Gen5/Gen6 또는 100G 이더넷 필요한 모든 설계가 IT18 시리즈 후보.
기술 하이라이트
IT18 커넥터는 차세대 COM-HPC 모듈과 고속 직렬 인터커넥트 요구사항 중심으로 설계됐습니다.
기계적 및 레이아웃 특성
- 피치 및 핀 수: 0.635 mm 피치, 400 포지션. 전원, 그라운드, 고속 차동 쌍, 사이드밴드 신호, 관리 라인 밀집 매핑 지원.
- 스택킹 높이: 5 mm, 10 mm 제공. 팬리스 로우-프로파일 시스템이나 히트싱크/기류 채널 있는 여유로운 설계 모두 활용 가능.
- BGA 스타일 종단: PCB 측 볼 그리드 어레이 인터페이스, 핀-인-볼 구조로 자동 SMT 조립/리플로용 설계, 조인트 강건성 개선.
- 웰드 탭: PCB 추가 기계적 앵커로 기계적 하중 분담, 보드 휨/삽입/수송 중 솔더 볼 보호.
- 메탈 캡: 리플로 중 커넥터 커버로 변형 방지, 메이팅 전 먼지/입자 컨택트 영역 유입 차단.
고속 및 신호 무결성 측면
- 지원 인터페이스:
- PCI Express Gen5: 레인당 32 GT/s.
- PCI Express Gen6: 레인당 64 GT/s PAM4.
- 100 Gbps 이더넷: 4레인 × 25 Gbps.
- 오픈 핀-필드 레이아웃: 컨택트 필드가 유연한 핀 매핑 지원해 OEM이 차동 쌍, 전원 존, 제어 신호를 COM-HPC 사양 프로파일이나 독자 변형에 맞춰 할당 가능.
- 최적화된 라우팅 공간: 좁은 피치에 신중 관리된 라인 간격으로 PCB 레이어에서 고속 쌍 팬아웃과 레퍼런스 플레인 유지 위한 충분한 라우팅 클리어런스 확보.
- 크로스토크 억제: 권장 풋프린트 추가 그라운드 비아와 제어된 비아-투-트레이스 간격 구현으로 니어-엔드/파-엔드 크로스토크 저감 도움, PCIe Gen6 속도에서 중요.
설계자는 상세 SI 성능과 아이-다이어그램 준수를 위해 제조사 권장 랜드 패턴, 비아 구조, 스택업 가이드라인을 데이터시트에서 반드시 참조해야 합니다.
출처
본 기사는 히로세 일렉트릭 공식 보도자료 및 연관 IT18 시리즈 제품 정보를 기반으로 하며, COM-HPC 임베디드 시스템 다루는 설계 및 구매 엔지니어 관점에서 재해석·재구성했습니다.
참고문헌
- 히로세 일렉트릭 – IT18 시리즈 보도자료
- 히로세 일렉트릭 – IT18 시리즈 제품 페이지
- 히로세 일렉트릭 – IT18 보도자료 PDF
