Hochgeschwindigkeits-FPGA-Anktivität für eingebettete Edge-Systeme

Auf der Fachmesse electronica, die vom 10. bis 13. November 2026 in München stattfand, wurden im Rahmen des Programms edge lab LIVE! fortschrittliche eingebettete Rechensysteme und Hochgeschwindigkeits-Verbindungslösungen präsentiert. Die technische Ausstellung konzentrierte sich auf modulare FPGA-Entwicklungskits und bandbreitenstarke Platinen-zu-Platinen-Verbindungslösungen für künstliche Intelligenz am Edge und Anwendungen des Internet der Dinge.

Kerntechnologie und Systemarchitektur
Die vorgestellte Technologie stützt sich auf das Explorer Board von Adiuvo Engineering, welches mehrere Samtec-Hochgeschwindigkeitsverbindungsprodukte integriert, um eine FPGA-basierte Evaluierung und Signalübertragung zu unterstützen. Die Platinenarchitektur umfasst vier Pmod-Schnittstellenplätze mit Samtec TSW- und SSW-Stift- und Buchsenleisten sowie zwei Hochgeschwindigkeits-Eingangs-/Ausgangs-Transceiver, die über QSH- und QSE-Platinen-zu-Platinen-Verbinder von Samtec realisiert sind. Die Stromversorgung erfolgt über eine USB-C-Schnittstelle. Zusätzliche Hardwaredemonstrationen umfassen COM-HPC-Standardprodukte von Samtec, die 400-Pin-Arrays auf Basis der AcceleRate HP-Hochleistungstechnologie nutzen, um PCIe 5.0 bei 32 Gbit/s, PCIe 6.0 bei 64 Gbit/s PAM4, 25-GbE-Kanäle, 40-Gbit/s-USB4- und 80-Gbit/s-DisplayPort-Signale zu unterstützen. Darüber hinaus beinhalten Open Harmonized FPGA Modules-Standardprodukte steckbare System-on-Modules, die Datenraten von bis zu 112 Gbit/s PAM4 für eine hohe Skalierbarkeit unterstützen.

Bereitstellung und Implementierung
Die Implementierung der FPGA-Evaluierungsplattform erfolgt durch modularen Subsystemzusammenbau, bei dem Mezzanine-Erweiterungskarten über impedanzkontrollierte Steckverbinder direkt mit Carrier-Platinen verbunden werden. Die Interoperabilität zwischen den Verarbeitungselementen und Peripherieschnittstellen basiert auf standardisierten Pin-Belegungen, die in den COM-HPC- und oHFM-Spezifikationen definiert sind, wodurch mechanische Stabilität und Signalintegrität über Hochfrequenz-Datenverbindungen hinweg sichergestellt werden.

Industrielle Anwendungen
Zu den Zielbranchen gehören das Design eingebetteter Systeme, die industrielle Automation, Edge Computing und die Herstellung von Telekommunikationsgeräten. Konkrete technische Anwendungsfälle umfassen die Datenerfassung mit hoher Geschwindigkeit, die Echtzeit-Sensorverarbeitung für Algorithmen der künstlichen Intelligenz und das modulare Prototyping von Hardware für industrielle Regelkreise. Diese Bereitstellungen erzielen eine reduzierte Signalverschlechterung, eine zuverlässige Austauschbarkeit von Modulen verschiedener Hersteller und eine hohe Packungsdichte bei Platinenstapeln in platzbeschränkten Gehäusen.

Operative Auswirkungen und Leistungskennzahlen
Der Einsatz präziser Platinen-zu-Platinen-Geometrien und verlustarmer dielektrischer Steckverbinderstrukturen minimiert Einfügungsverluste und Übersprechen bei Datenraten von über 100 Gbit/s. Standardisierte mechanische Grundflächen verringern die Layout-Komplexität für Hardware-Ingenieure und beschleunigen die Entwicklungszyklen für Computerplatinen mit hoher Leistung.

Perspektiven der technischen Führung betonen die architektonische Begründung. Die Prioritäten beim Systemdesign konzentrierten sich auf ein deterministisches Hochgeschwindigkeits-Signalverhalten und eine auf Standards basierende Modularität, um die Integration mehrerer Hersteller über komplexe Architekturen eingebetteter Systeme hinweg zu vereinfachen. Matt Burns wies darauf hin, dass die technologische Zusammenarbeit wesentliche Verbindungslösungen zum Explorer Board beiträgt, die es Ingenieuren ermöglichen, die neuesten FPGAs und Interconnect-Lösungen effizient zu evaluieren und zu entwickeln. Brandon Lewis erklärte, dass die ordnungsgemäße Auswahl von Verbindern für die florierende Industrie der eingebetteten Systeme weiterhin von entscheidender Bedeutung ist.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Induportals-Redakteurin – angepasst durch KI

www.samtec.com