SERDES高速系统(二)

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抖动、容忍度与功耗

前面我提到SERDES的最终性能要用传输速率和传输距离考核。使用眼图可以形象化地衡量SERDES的收发性能，但是更为精确的参数化衡量手段是抖动(Jitter)、容忍度(Tolerance)和功耗(Power)。

抖动是衡量系统发送一致性和稳定性的指标。常用形态有峰一峰值和平均值两种。数据发送端的抖动越小越好，越抖越小，说明发端的稳定性和一致性越好，越利于收端无误地接收信息。

容忍度指收端对发端的抖动的不敏感或忍度程度，表示收端恢复数据的能力。接收端的容忍度越大越好，容忍度越大，说明即使到达收端的数据有一定的抖动(发送带来，或者传输过程受到干扰)，收端也能正确地恢复数据信息。

功耗是衡量SERDES的另一项重要指标，一般来说单通道数据速率越高，整个SERDES数据吞吐率越大，其消耗的功率越高。对于Stratux IV GX10Gbit/s的SERDES，其单通道的功耗约在170Mw,单通道的数据速率约在3Gbit/s，其功耗约为100mW，如果整个系统数据吞吐量大，也就是说需要更多的SERDES通道数目，则系统的功耗将成为首要设计难题之一。

预加重(Pre-emphasis)

电磁波基本理论告诉我们，高速信号在距离传输过程中，其高频分量的衰减远大于低频分量。对于长期距离传输，这种效应愈加明显。在发端预先放大信号的高频部分，到达收端后，信号的高频分量由于预先补偿，和低频分量的能力均衡，在频域上其频谱没有失真，则更有利于信号的无误恢复。

从上面的论述可以看出，预加重的是信号的高频分量，其目的是使信号在收端频谱能量均衡，信号失真小。由于高频分量的散失程度与信号的频率和传输距离合理地选择加重的等级，否则不能到达预期的效果。如果预加重不足，则”得不偿失”；如果预加重过重过度，则”矫枉过正”。这两种情况都会破坏信号的频谱，造成信号失真。

另外，预加重势必造成SERDES功耗的增加，所以选择预加重等级必须慎重，往往需要根据计算或实测确定。

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作者：杭州卿萃科技ALIFPGA

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