サブストレートに実装のコネクター : 設計&製造のイノベーションの賜物

通信のスピードはますます速くなり、データへの飽くなき欲求は、接続に関する難問を生み出しています。データレートの上昇をサポートし、チャネルのばらつきを抑えながら通信の損失を減らすには、どうすればよいのでしょうか。

AIや機械学習などのデータ集約型アプリケーションは、スピードの必要性をさらに高めています。データレートは3年ごとに倍増しており、従来の信号伝送や相互接続アーキテクチャの物理的な限界に負担を強いています。モレックスでは、過去を見失うことなく未来を見据えることが、常に最善の道であると考えます。その方向性を踏まえ、コア相互接続ビルディングブロックを継続的に拡張し、帯域幅の増加、相互接続密度、システムアーキテクチャの要件に対応できるようにお客様を支援しています。

私たちは、お客様がスピード、密度、サイズ、電力、放熱にどのようなこだわりを持っているのか、明確に把握することができます。また、最新世代のアプリケーションを強化するエンタープライズおよび次世代データセンター・アーキテクチャのサポートに関しても、深い知識を有しています。

必要は発明の母

モレックスの新製品開発について考えると、「必要は発明の母」というよく知られたことわざが真実味を帯びてきます。例として、NearStack On-the-Substrate(OTS)という製品があります。高速ケーブルアセンブリーソリューションのNearStack製品群に新たに加わったこの製品は、製品設計と製造におけるイノベーションの好例です。また、現実の接続性に関する課題を解決するための、画期的な設計でもあります。

NearStack OTSでは、チップ基板パッケージにNearStackコネクタを直接配置してASICの「コネクタ化」を可能にするDirect-to-Chipソリューションを提供したいと考えました。この銅ベースの低遅延信号経路は、チップからの高速信号を伝送する一方で、プリント回路基板(PCB)を完全に回避することを意図しています。当初は、PCBを二軸ケーブルに置き換えることが最も理にかなっており、チャネルの挿入損失を最小限に抑え、性能上の問題を軽減することができると考えていました。PCBがない分、挿入損失が減り、高密度インターコネクトで長距離の112Gbps伝送をサポートできるようになります。

しかし、それは可能なのだろうか?大きな課題でした。そこで私たちは、インターコネクトの重要な特性や機能を設計し、アプリケーションに適合させることに焦点を当てました。ASICパッケージの基板上にコネクタを配置することは、爪ほどの大きさのコネクタに機械的特性、電気的特性、熱的特性を統合することになり、非常にユニークかつ困難です。

また、同じシステム内はもちろん、他の筐体とも直接信号の相互接続を可能にしたいと考えました。幸いなことに、当社の既存のNearStack製品群を活用することで、先手を打つことができると考えていました。

極限の機械工学

しかし、NearStack OTSの開発は、極めて高度なエンジニアリングを要するものでした。この取り組みには、モレックスの製品開発、エンジニアリング、および製造のエコシステム全体にわたって専門的な知識が必要でした。広範な熱研究と高度な製造は、適切な耐熱素子と完璧に整列したワイヤーと端子の接続および終端を確保するために必要でした。チームは、実績のある製品開発およびエンジニアリングプロセスを活用して、NearStack製品ラインを、シャーシ内または複数のシャーシ間の基板とPCB接続の両方に対応する1つの包括的な製造戦略に統合しました。

モレックスの専門知識は、ケーブルの正確な溶接とはんだ付け、基板へのコネクターの配置に至るまで、NearStack OTSのビジョンを実現する上で極めて重要な役割を果たしました。モレックスの製造自動化チームは、最終的な製品設計の指針として不可欠であることが証明されました。精密メカニックと自動アセンブリは、小さく複雑なワイヤとコネクターを結合し、自動化された工場ラインのオートメーションは、需要に応じてサーバーレベルのボリュームまで製造を拡大します。

設計上の障壁をすべて取り除いたエンジニアリングチームの功績は大きかったですが、NearStack OTSを実現させたのは知識の結集でした。接続性に関するノウハウ、エンジニアリングの専門知識、大量生産能力を一つの製造施設内に置くことで、この創造的な発明を、急速に拡大するモレックスのイノベーションのリストに加えることができたのです。

NearStack OTSでは、この製品を大量生産するためのあらゆる課題に取り組むと同時に、将来的に複数の設計に組み込むことができる中核的な接続ソリューションを作成しました。私たちの究極の目標は、お客様がさまざまなアプリケーションや相互接続アーキテクチャに対応するために組み合わせて使用できる汎用性の高い製品を開発し、提供することです。

相互接続のオプションメニュー

モレックスは、さまざまな機能および設計を再編成して幅広い要件を満たすことができる柔軟なオプションのフルメニューの提供に努めています。今後、コネクターがPCB、CPU、GPU、NPU、またはあらゆるASICに配置されるかどうかは問題ではなく、シームレスな接続と通信を確保できるかどうかにかかっています。

Global Market Insightsによると、自動車、通信、インダストリー4.0によってネットワーク帯域幅の需要が増加し、世界のコネクタ市場は2026年までに750億ドルを超えると予想されています。また、デジタル化の進展やスマートデバイスの普及率の上昇も、AIとともに成長を加速させると予想されます。モレックスは、スピードと俊敏性をもって継続的にイノベーションを推進するための体制を整えています。

私たちは日々の会話の中でお客様の声に耳を傾け、貴重なご意見をいただくことで接続性のギャップを解消し、将来に向けた長期的な計画立案に反映させていきます。業界へのコミットメントとして、モレックスのテクノロジー・ロードマップは5~8年先を見据え、同時進行の継続的なイノベーションによって業界のニーズを先取りしていきます。

General Manager, Enterprise Solutions at Molex