【導讀】最近高速先生一直在“圍毆時序”，我們看過了外同步/共同步/源同步這些需要“繞等長”的并行信號。與其說是在“圍毆時序”，不如說是在“圍毆等長”，時序是“why”，等長是“how”。雖然“why”不是很好理解，但是作為在閑暇時間還關(guān)注高速先生的有追求的工程師們，相信大家還是會將這一部分給啃進去。
杭州南京的美人美景真是讓人流連忘返，與大家面對面的交流也讓小陳收獲頗多。也難怪古來皇帝都愛下江南，而廣東卻只是官員被流放的南蠻之地了。
最近高速先生一直在“圍毆時序”，我們看過了外同步/共同步/源同步這些需要“繞等長”的并行信號。與其說是在“圍毆時序”，不如說是在“圍毆等長”，時序是“why”，等長是“how”。雖然“why”不是很好理解，但是作為在閑暇時間還關(guān)注高速先生的有追求的工程師們，相信大家還是會將這一部分給啃進去。
串行信號是信號完整性知識的集大成者，雖然在設(shè)計上看起來是大道至簡。它的“道”大到內(nèi)部復雜的硬件實現(xiàn)，損耗串擾反射的管控，預加重均衡的設(shè)計等等；也簡到只是一條差分線，只需要關(guān)注其信號質(zhì)量即可。
那SERDES的時鐘在哪里？我們一直說串行信號的時鐘被嵌入在數(shù)據(jù)中，在剛接觸這一概念的時候，小陳就一直在想：“是嵌入在數(shù)據(jù)的哪一位？難道8b10b這些編碼是說的8位數(shù)據(jù)2位時鐘？怎么樣用單純的兩位數(shù)據(jù)來讓接收端認識到他是時鐘呢？”。直到后來才發(fā)現(xiàn)，原來所謂的“時鐘嵌入在數(shù)據(jù)中”的意思，是時鐘嵌入在數(shù)據(jù)的跳變沿里。
來，大家跟小陳玩?zhèn)€游戲。
現(xiàn)在我們面前有一組數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)每次上升/下降沿之間的間隔時間是200ps,800ps,400ps,200ps,1000ps•••大家覺得這個數(shù)據(jù)應(yīng)該是多少速率的？
5Gbps，對吧？
現(xiàn)在我們面前又有另外一組數(shù)據(jù)，其時間間隔為200ps,800ps,400ps,200ps,100ps•••那這個數(shù)據(jù)的速率是多少呢？
大家肯定會說，10Gbps嘛。
沒錯！恭喜你已經(jīng)成為了一名合格的Clock Recovery，這就是一個簡單的求最大公約數(shù)的游戲。
CDR全稱是Clock and Data Recovery，除了時鐘恢復之外，還有數(shù)據(jù)恢復。第一步首先要將恢復出來的時鐘與數(shù)據(jù)的邊緣進行對齊，然后再將數(shù)據(jù)給讀出來。在硬件原理上，使用PLL電路以及觸發(fā)器即可。
知道了“時鐘由捕獲的上升下降沿間隔求最大公約數(shù)得來”，也就能想到在這個游戲中會碰到的困難了。實際上我們捕獲的時間間隔并不一定是真實時鐘周期的整數(shù)倍。很可能在接收端捕獲的時間是198ps，810ps，395ps，202ps，104ps•••聰明的小伙伴們可以知道，這個應(yīng)該還是一個10Gbps的信號，恩，通常這種大小的偏差Clock Recovery也能認出來。
但是如果接收端捕獲的時間間隔是168ps，830ps，360ps，235ps，70ps呢？不止是我們看著頭大，Clock Recovery看著估計也崩潰了。而且，這不止影響我們恢復出來的時鐘質(zhì)量，同時還會影響這個恢復出來的時鐘與數(shù)據(jù)進行邊沿對位的過程。
所以在SERDES系統(tǒng)中，我們需要獲取一個好的時鐘，確保一個好的時序，需要做的是讓這種邊沿的偏差盡量小。也難怪在研究SERDES的時候，聽到人們左一個jitter，右一個jitter地說了。
