【IC基础】SerDes基础知识总结
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发布时间：2024-10-04 19:06
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时间：2024-10-04 19:14
在探讨高速接口的过程中，SerDes是无法绕过的关键概念。
SerDes，即串行器/解串器，其作用是将并行数据转化为串行数据传输，反之亦然。对于FPGA工程师，尽管串并转换是常见操作，但SerDes要求的是高级数模硬件支持的高速传输。了解其历史，包括从串口到并口再到回归串口的技术发展，有助于理解同步与源同步的挑战。目前，基于SerDes的商业化通信协议已经能实现单通道56Gbps甚至更高速率，其在未来高带宽应用中的地位日益重要。
SerDes的优势主要体现在其高效的数据转换和电气特性，例如在PCIE和JESD204B协议中的应用，它更接近于物理层，强调信号的电气属性。SerDes的架构有多种，基础版本通常包括物理介质相关子层（PMD）、物理媒介附加子层（PMA）和物理编码子层（PCS）。其中，PCS负责编码和解码，PMA进行串/并转换，而PMD则负责信号的传输。
SerDes设计中涉及PLL模块产生同步时钟，以及调试功能模块如伪随机码检测等。整体流程是数据通过编码（如8b/10b编码）和扰码进行处理，以降低传输中的数据恢复难度。8b/10b编码通过平衡“0”和“1”的频率分布，防止低频码型导致的信号损耗。扰码则增加数据随机性，减少长序列的影响。
发送端模块包括8b/10b编码器，以及串行器，使用双沿工作模式提高抗噪声性能。接收端则有解串器、对齐逻辑和均衡器，如线性均衡器或DFE，用于补偿信道影响并处理高速抖动。CDR技术则用于从数据跳变中恢复时钟，确保数据的准确传输。
尽管掌握了这些基础，SerDes的深入细节涉及大量硬件和信号完整性知识，对FPGA工程师来说，通常是随着应用需求逐渐深入学习的。
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时间：2024-10-04 19:18
在探讨高速接口的过程中，SerDes是无法绕过的关键概念。
SerDes，即串行器/解串器，其作用是将并行数据转化为串行数据传输，反之亦然。对于FPGA工程师，尽管串并转换是常见操作，但SerDes要求的是高级数模硬件支持的高速传输。了解其历史，包括从串口到并口再到回归串口的技术发展，有助于理解同步与源同步的挑战。目前，基于SerDes的商业化通信协议已经能实现单通道56Gbps甚至更高速率，其在未来高带宽应用中的地位日益重要。
SerDes的优势主要体现在其高效的数据转换和电气特性，例如在PCIE和JESD204B协议中的应用，它更接近于物理层，强调信号的电气属性。SerDes的架构有多种，基础版本通常包括物理介质相关子层（PMD）、物理媒介附加子层（PMA）和物理编码子层（PCS）。其中，PCS负责编码和解码，PMA进行串/并转换，而PMD则负责信号的传输。
SerDes设计中涉及PLL模块产生同步时钟，以及调试功能模块如伪随机码检测等。整体流程是数据通过编码（如8b/10b编码）和扰码进行处理，以降低传输中的数据恢复难度。8b/10b编码通过平衡“0”和“1”的频率分布，防止低频码型导致的信号损耗。扰码则增加数据随机性，减少长序列的影响。
发送端模块包括8b/10b编码器，以及串行器，使用双沿工作模式提高抗噪声性能。接收端则有解串器、对齐逻辑和均衡器，如线性均衡器或DFE，用于补偿信道影响并处理高速抖动。CDR技术则用于从数据跳变中恢复时钟，确保数据的准确传输。
尽管掌握了这些基础，SerDes的深入细节涉及大量硬件和信号完整性知识，对FPGA工程师来说，通常是随着应用需求逐渐深入学习的。
