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开放的标准助力连接器创新

2025-02-25 16:57:37 来源:编译:深圳市连接器行业协会 李亦平

与电子产品相关的标准保证互操作性,能够大批量生产,从而降低成本,并鼓励协作和竞争,开发最有效的连接器设备解决方案。

创新

在我们所生活的复杂世界中标准扮演着至关重要的角色。想象一下,如果缺乏安全标准,如UL,可能把吹风机变成烫手的喷灯,会有什么感觉?标准给原本可能出现的混乱世界带来了秩序。国际标准确保了质量和安全水平,使全球商业得到崛起。

技术标准和规范

标准编写组织,如IEEE、ISO和VITA,一直站在创建支持采用快速发展的连接器技术标准和规范的最前沿。

在过去,连接器技术标准通常被视为创新的障碍。一些连接器设备制造商认为,使用连接器行业标准中定义的组件来设计,限制了他们连接器产品开发和引进先进连接器技术的能力。新的连接器技术标准通常需要数年时间来提出、辩论、审查和发表。最终的连接器技术标准通常代表着竞争对手利益之间的妥协,这些竞争对手的利益可以主导标准编写的过程。更新一个过时的标准可能需要数年时间,但往往会落后于快速发展的连接器技术。

某些情况下,标准组将选择基于特定制造商拥有或提议的专利。连接器设备制造商不能收取专利费,并且共享详细的尺寸信息,从而可以保证机械交互性。高速接口通常需要严格控制阻抗,保证互操作性。无法保证连接器设备内部尺寸和材料规格,电气性能。在某些情况下,连接器设备制造商愿意设计专有零部件,获得竞争优势,但这可能会使他们面临连接器产品价格上涨和供应链中断。

随着接口成为事实上的连接器行业标准,大型OEM制造商承诺批量购买新型连接器产品。同时升级先进互连方案的开发、设计和工具等。单个客户特殊要求变得不具吸引力。

Omnetics连接器公司的Kilo 360连接器

Omnetics连接器公司的Kilo 360连接器

随着连接器产品性能要求增加和上市时间设计周期的缩短,对可重复性能、可交互/互操作性和多供应渠道的需求不断增长。

“开放”标准的兴起扩大了使用标准化组件的范围,同时体现出传统标准的最佳连接器产品性能。主要功能包括:

* (RAND)开放的连接器行业标准和规范,这是公开提供的,通常不收取许可费用。如果收取许可费,它必须是“合理的和非歧视性的”(RAND)。

* 它们可能是连接器设备制造商代表、政府、学术界和其他相关各方之间合作发展的结果。促进了互操作性,确保来自不同供应商的连接器产品无缝地协同工作。

* 中立特性。

* 鼓励以具有竞争力的价格建立一个多来源的供应链。

* 允许特性和竞争性的改进,同时保持兼容性。

* 开放的连接器产品标准能够在更短时间内设计和生产出更好的连接器产品。使用开放标准可以防止锁定到单个供应商。

开放标准是由一个不断扩大的标准组织来创建、维护和更新,如贸易协会、行业联盟、基金会、多源协议、特殊利益集团和论坛组织者等。这些组织促进标准的采用,并预测未来的性能需求,保持标准相关,并提供验证连接器产品性能的机制。升级到增强连接器产品性能的标准通常被连接器设计为保持向后兼容性,最大限度保持时效性。

Attend公司的USB4 Gen3 Type C连接器

Attend公司的USB4 Gen3 Type C连接器

直到2024年,当欧盟开始要求使用标准的USB Type-C连接器设备时,USB接口广泛应用于各种电子产品上。(如图所示:Attend公司的USB4 Gen3 Type C连接器)。

在过去10年里,已经出现了许多与电子产品相关的开放标准的引入,其中许多都是针对特定的行业或应用。例如,通用串行总线(USB)连接器设备最初专注于商业和消费计算机之间的互连,但持续不断的升级,包括更高速度和更小连接器产品配置,已经极大地扩展了连接器设备应用。

开发VITA标准是为了支持航空航天、国防和工业自动化中的嵌入式计算机。蓝牙是一种短程无线通信协议,存在于许多消费品中。InfiniBand是一种高性能、低延迟的网络标准,在超级计算机和高性能计算中都很常见。 Compute Express Link (CXL)是专门为数据中心中的cpu到设备和cpu到内存的连接而设计的。

预测未来行业需求

以太网联盟(IEEE 802.3)、CXL联盟和PCIe Special Interest Group等标准组织已经认识到预测未来连接器行业需求的任务,并不断升级其标准,满足提高连接器性能的需求。PCIe Special Interest Group的最新路线图包括PCIe 7.0,它计划提供高达512个Gb/s,同时降低连接器产品功耗。

PCI-SIG以太网联盟已经发布了一个针对1.6 Tb以太网的路线图。来源:PCI-SIG

PCI-SIG以太网联盟已经发布了一个针对1.6 Tb以太网的路线图。来源:PCI-SIG

开放标准的增长在专注于软件和系统级体系结构的组织中激增。开放的移动联盟(Open Mobile Alliance)为可互操作的移动服务创建了开放的标准和规范。开放计算项目(OCP)专注于指定高效的硬件技术,支持数据中心日益增长的基础设施需求,并在公司之间共享行业经验。他们最近将业务重点扩大到包括新兴的芯片设计和制造服务。

Matter是一个开源标准,旨在简化智能家居的兼容性。OpenZR+ MSA创建了互操作性规范,旨在扩展小尺寸可拔插连接器设备的解决方案。Open19工作组最近通过与可持续发展和可扩展的基础设施联盟(Sustainable and Scalable Infrastructure Alliance)合作,扩大了其使命,该联盟为数据中心提供了开放的社区标准和最佳实践理念,促进了净零排放,消除了能源和材料的浪费。

与正式标准不同,开源软件是在许可下公开获得的,版权所有者授予用户使用、研究、更改和发布软件及其源代码的权利。这允许一个非中心化的开发人员社区进行协作,并共同受益,然后成为公开可用。 Firefox和Open Office都是开源软件的例子。

虽然传统的军事和航空航天连接器产品得到广泛应用,但定义它们的标准通常不被认为是“开放的”。军事标准可能与开放标准相似,但在若干方面有所不同。

* 标准的军事连接器设备主要由政府实体创建,这些实体可能不包括国防承包商或连接器制造商,也可能缺乏创建开放标准的透明度。

* 由军事规范定义的连接器设备通常专业程度高,支持特定应用。军队的每个分支都有不同的要求和环境目标。

* 商业OEM选择的开放标准,对于需要遵守军事规范的国防军事承包商并不合适。

军事规范现代化产生出传感器开放系统体系结构(SOSA)联盟和模块化开放标准体系结构(MOSA)。两者都是针对军事环境电子设施。SOSA是一个严格定义的规范,它具有高性能和互操作性,但也包括许多设计限制。MOSA的限制较少,更关注性能。两者都包含了RAND(合理的和非歧视性的)许可费用。

开放标准的兴起带来了一些需要潜在用户来考虑的缺点。

* 这个标准的推动可能涉及许多不同利益集团,从而使过程陷入困境,减缓新技术的采用。

* 由开放规范定义的产品可能会迅速吸引许多全球供应商,使产品商品化、低成本,并限制其特性和利润水平。制造标准连接器产品的供应商通过早期进入占有主要市场份额而获得了成功,其它供应商进入的吸引力降低。

* 连接器供应商可能不希望在专利中嵌入固有信息提供给竞争对手。

* 低盈利能力可能会阻碍供应商支持,特别是来自离岸供应商的支持。

* 竞争激烈的国际政府可以分析公开的规范,提取有用的连接器技术。

* 一个新的开放标准的发展可能会受到大型利益相关者的过度影响,他们可能有利于他们个人的商业利益。

鉴于新的开放标准组织的激增和广泛的采用,开放标准似乎将继续增长,并在未来几年内主导电子产品和设备行业。

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