高速通信面临挑战

作者：Richard Zarr，TI公司

你们中很多从事高速信号工作的人可能都知道，物理现象并不是我们的朋友，尤其是在试图通过FR-4等较低成本电路板材料进行设计时更是如此。在以10Gbps或更高速率传输数据时，介电损耗、集肤效应以及传输线路损伤（诸如连接器与接地层堆叠差异等）等各种现象都可能影响通道性能。所有这些都会增加通道抖动，最终降低比特误码率(BER)。

幸好有几种解决这些问题的诀窍。例如，使用有源器件能改善信号传输（改善振幅和预加重或去加重），或在接收端均衡通道。两种方法都有优点，结合使用可解决通道损耗以及各种损伤问题。

在事情因为不确定抖动而真的变糟糕时，您需要使用重定时器（经常称重计时器）来重新采样数据，产生一个新的清洁数据流。这些器件可显著提高信号质量，而且经常用在抖动规范极为严格的光模块之前。除非距离信号源只有一英寸，否则很可能需要采用一个重定时器。

重定时器实例包括DS100RT410等器件，其整合有重定时器、接收均衡器以及去加重驱动器，可为恶劣抖动条件提供高度集成的解决方案。另外，如果您像我一样想知道通道的具体工作方式，可以选择一个内建“眼状图监控器”功能的重定时器（就像DS100RT410）。这不仅可帮助您直接从重定时器中读取眼状图，获得信号质量的实时影像，同时还有助于调节通道。另一个办法是，使用精心布局的技术移动小于5Gbps的较慢信号，然后在信号需要传输时，再进一步将其串行化为更高速度的数据流。随后您既可通过高性能线缆传输该数据流，也可通过光模块由光纤传输。

在另一端，您可通过解串串行化数据重新构建最初较慢速度的串行链路。要简化这一过程，您可使用TLK10002双通道多速率收发器（见图1）等具有两个完整双向通道的器件，其最高运行速率可达10Gbps。在每一端使用一个这种器件，就会有两个高速串行通道。这样，您既可使用其中一个，将另一个作为容错通道，也可同时使用它们将吞吐量提高一倍。


图1 —使用TLK10002整合低速连接可简化信号完整性问题以及设备间的互联。