• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.分类
  • 4.1.并行时钟
  • 4.2.8B/10B编码
  • 4.3.嵌入式时钟
  • 4.4.位交错
  • 5.应用
  • 6.参考资料

serdes

SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种主流的时分多路复用(TDM)、点对点(P2P)的串行通信技术。即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号,经过传输媒体(光缆或铜线),最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量,减少所需的传输信道和器件引脚数目,从而大大降低通信成本。

基本信息

  • 中文名

    serdes

  • 四种类之一

    并行时钟SerDes

  • 四种类之二

    8B/10B 编码SerDes

  • 四种类之三

    嵌入式时钟SerDes

  • 四种类之四

    位交错SerDes

简介

serdes器件是ERDES 并串行与串并行转换器,串化器/并化器 A device that serializes output from, and deserializes input to, a business machine。一种(信号)转换设备,对商业计算机的输出(信号)进行并串行(串行化)转换,而对其输入(信号)进行串并行(解串)转换。SERializer/DESerializer的缩 写。

serdes器件

系统的设计师们会采用串行器/解串器(SERDES)技术的高速串行接口来取代传统的并行总线架构。基于SERDES的设计增加了带宽,减少了信号数量,同时带来了诸如减少布线冲突、降低开关噪声、更低的功耗和封装成本等许多好处。而SERDES技术的主要缺点是需要非常精确、超低抖动的元件来提供用于控制高数据速率串行信号所需的参考时钟。即使严格控制元件布局,使用长度短的信号并遵循信号走线限制,这些接口的抖动余地仍然是非常小的

分类

并行时钟

将并行宽总线串行化为多个差分信号对,传送与数据并联的时钟。这些SerDes比较便宜,在需要同时使用多个SerDes 的应用中,可以通过电缆或背板有效地扩展宽总线。

8B/10B编码

将每个数据字节映射到10bit代码,然后将其串行化为单一信号对。10位代码是这样定义的:为接收器时钟恢复提供足够的转换,并且保证直流平衡(即发送相等数量的‘1’和‘0’)。这些属性使8B/10BSerDes 能够在有损耗的互连和光纤传输中以较少的信号失真高速运行。

嵌入式时钟

将数据总线和时钟串化为一个串行信号对。两个时钟位,一高一低,在每个时钟循环中内嵌串行数据流,对每个串行化字的开始和结束成帧,因此这类SerDes也可称为“开始-结束位SerDes”,并且在串行流中建立定期的上升边沿。由于有效负载夹在嵌入式时钟位之间,因此数据有效负载字宽度并不限定于字节的倍数。

位交错

将多个输入串行流中的位汇聚为更快的串行信号对。1

应用

SERDES技术最早应用于广域网(WAN)通信。国际上存在两种广域网标准:一种是SONET,主要通行于北美;另一种是SDH,主要通行于欧洲。这两种广域网标准制订了不同层次的传输速率。目前万兆(OC-192)广域网已在欧美开始实行,中国大陆已升级到2.5千兆(OC-48)水平。SERDES技术支持的广域网构成了国际互联网络的骨干网。

SERDES技术同样应用于局域网(LAN)通信。因为SERDES技术主要用来实现ISO模型的物理层,SERDES通常被称之为物理层(PHY)器件。以太网是世界上最流行的局域网,其数据传输速率不断演变。IEEE在2002年通过的万兆以太网标准,把局域网传输速率提高到了广域网的水平,并特意制订了提供局域网和广域网无缝联接的串行WAN PHY。与此同时,SERDES技术也广泛应用于不断升级的存储区域网(SAN),例如光纤信道。

SERDES技术的应用从光纤通信发展到计算机通用I/O接口,其传输媒体也由光纤发展到铜线或背板。InfiniBand是一种采用电缆或背板作为传输媒体的高速串行接口,主要用于数据中心服务器和存储设备之间的通信。RapidIO是一种面向嵌入式系统的总线结构,有并行和串行两种规范,主要用于嵌入系统的处理器总线,局部I/O总线及背板。光互联论坛(OIF)制订了多种光纤通信芯片之间的接口标准,其中公共电气接口(CEI)把背板通信速率提高到6G和11G的水平。作为计算机接口技术从并行向串行的标志性转变,PCI Express将会取代PCI和PCI-X而成为外围设备(网络、存储和视频)的通用高速接口标准。在此转变过程中,提供向下兼容的 “桥接器件”会率先推向市场,随后是完全基于PCI Express的外围设备板卡。与此同时,PCI Express的应用也向通信领域拓展,基于PCI Express架构的“先进交换”就是面向通信而提出的。PCI工业计算机制造商协会(PICMG)正在制订一系列称之为先进电信计算架构(AdvancedTCA)的规范,包括对背板、电源、散热、机械和系统管理等方面的要求,旨在为下一代电信设备提供标准化的通用平台。2

参考资料

  • 1
    serdes在数字系统中高效时钟设计方案-电子发烧友网
  • 2
    serdes-道客巴巴