雖然每個人都同意技術領域最緊迫的需求之一是“我們如何實現下一代高速數據傳輸速率?”但對于如何實現這一目標存在不同意見。關于我們目前在這個過程中的位置，甚至有不同的意見。一些公司聲稱他們只是為了獲得28 Gbps產品而苦苦掙扎，另一些公司表示他們對28 Gbps技術解決方案感到滿意，還有一些公司聲稱他們已經放棄了28 Gbps，并且(數據)流式傳輸速率為56Gbps。盡管我們作為硬件行業相對于高速數據傳輸速率的地位可能并不完全一致，但仍有一些讓步。

首先給出的是即使我們成功實現了28的信息傳輸率Gbps，作為一個行業我們必須接受，即使使用當今最好的材料，我們也只能勉強達到56 Gbps，這是數據傳輸速率階梯的下一個級別。

對于我自己的啟發，我使用各種材料(包括PTFE(Teflon?))為典型的長距離背板繪制了插入損耗圖，這是我們希望用于PCB的最佳材料。 (圖1)然而，PTFE成本過高，以至于對于未來幾代商用硬件的近期或長期而言，它都不是可行的解決方案。現實情況是，我們已經從FR-4層壓板到現在我們現在使用更復雜的材料，如Isola的Tachyon 100G層壓板。像Tachyon 100G這樣的材料使我們的速度達到了28 Gbps，并且可能使我們的短距離和中距離系統達到56 Gbps。但在那之后，我們將達到我們可以合理預期能夠提供更高信息傳輸速率的產品的極限。

圖1 - 典型背板走線的PCB材料損耗，單位為dB/英寸。

第二個問題是沒有光學器件我們就無法增加帶寬。光學系統具有幾乎無限的帶寬，但純粹和簡單的問題是，如果有時幾乎不可能，將印刷電路板上所需的光學連接數量替換為銅跡線能夠的總帶寬是困難的。嵌入式硅光子學可能是未來的答案，但硅光子學的一切都很重要 - 材料，工程師設計電路板的方式以及制造這些電路板的方式。

在大約20年的時間里，我認為我們將批量生產硅光子印刷電路板，但可能不會早于此。而且，如上所述，轉向硅光子學并不是一個簡單的過程 - 一切都必須改變。我們現在所處的行業是一個印刷電路板基礎設施，支付所有機器，所有設備，所有材料和所有可制造性。帶銅的印刷電路板非常便宜。光學目前不是。

第三個問題是我們需要一種橋接技術，使我們能夠從今天的PCB解決方案轉向未來的硅光子產品。這座橋實際上非常簡單，可以使用已有的技術 - 銅纜。在Samtec，我們擁有自己的內部電纜制造工廠，我們能夠生產非常非常小的薄而柔韌的雙軸電纜和微型同軸電纜。這些電纜可實現的帶寬與當前PCB技術的差異是一個數量級。如果我們檢查不同PCB材料中損耗的性能曲線(圖2)，在頂部，幾乎平坦的線描繪了硅光子學和光波導技術可以實現的效果。使用光學器件，沒有曲線，損耗很小。電纜也位于頂部。即使是人們多年前忽視的最小的電纜，與目前使用的最好的層壓材料相比，信息傳輸速率也提高了一個數量級。

圖2 - 典型背板走線的PCB材料損耗(dB/英寸)。

雖然一個數量級可能有點模糊的技術描述符，它代表的是三代電信設備。企業級設備的標準設計要求，例如思科或瞻博網絡提供的設備要求，需要持續升級10 - 15年，并經歷三代帶寬增長。我們可以利用我們現在擁有的PCB技術滿足這一需求，甚至可以在此之后實現下一代產品。從長遠來看，我們將會遇到困難，因此我們需要找到一個臨時(橋接)解決方案。

當人們想到有線電視時，他們會設想在今天的背板上使用的大型連接器。在Samtec，我們已經證明，在未來5到10年內，我們可以轉換到背板和印刷電路板上的銅電纜，這些電路板嵌入電路板本身。最終，我們要做的是用電纜替換PCB走線。特別值得注意的是，當我們在PCB上使用銅線代替走線時，設計規則很容易。我們需要考慮的是電纜的歪斜(與PCB中玻璃編織產生的歪斜相反)。然后，有從板到電纜的連接器。這一切都很容易理解。如果我們處于設計良好，材料有限或電纜受限的設計區域，解決方案只需要我們需要多少英寸的電纜以及所需的電線直徑。使用這種技術，與PCB走線相比，與之相關的損耗非常小在制造問題方面，該過程實際上變得更容易。通過在電路板上使用銅電纜，我們不需要復雜，高價的材料。我們可以使用Isola的370HR甚至FR408等材料;這些材料比復合層壓板如Tachyon或Megtron 6便宜。通過在銅線上使用價格較低的材料，我們能夠證明我們可以以更低的成本更快地進行。在一些簡單的情況下，我們可以以相同的成本構建電路板，同時保留未來的發電能力。

如果在PCB上使用銅電纜存在任何挑戰，它們將在組裝方面出現。通過從一開始就仔細管理裝配過程，裝配廠只需要很短的時間就可以上船。

底線：我們目前處于行業的十字路口。目前使用的PCB技術已有30年歷史。在PCB之前，有線繞或多線技術。創造PCB的能力確實發生在大約40年前。我們花了20年的時間才真正能夠充分利用PCB技術。然后，我們花了20年才達到PCB技術的極限。

使用硅光子學，10年前我們需要20年的時間才能獲得PCB技術。轉向全硅光子應用將需要全新的工藝 - 新材料，新方法和新的生產線。我的信念是，為了促進大批量生產，至少需要花費20年時間才能進行硅光子學研究。