高速连接器的信号完整性

 

对速度的需求无处不在。互联网协议对于将数据、语音和视频整合到同一条数据流中至关重要。IMS（互联网协议多媒体子系统）、VoIP（互联网语音协议）、移动VoIP等不同的网络对这些数据包使用相同的协议——被称为融合网络。移动数据服务需要基站、无线网络控制器和核心网络等网络元素提供更高的聚合带宽，以适应不断增长的数据流量。随着英特尔推出PCI-Express标准，原本逐渐上升的比特率趋势在2004年急剧加速。在此基础上，大多数芯片间连接标准经历了架构上的转变，从并行总线转变为串行器/解串器（SERDES）链路，即所谓的“通道”。随着基于IP的基础设施的发展，IEEE802.3ap等新标准也朝着更高的数据速率发展，尤其是背板组件上的以太网。但是，RapidIO和PCI Express等其他标准也致力于更高的数据速率。典型的数据速率在每通道 3.125 千兆波特范围内，一些互连已经支持 10.3125 千兆波特 (Gbd) 的通道速率。数据传输使用不同的协议，每种链路技术对信道的要求也不同。然而，相关规范中定义了一些限制和电气要求。虽然 IEEE802.3ap 正在被新设计采用，但以太网任务组正在为未来数据网络开发 40Gb/s 和 100Gb/s 的 IEEE802.3ba。例如 AdvancedTCA（高级电信计算架构），这是 PCI 标准（外围组件互连）历史上最大的规范工作，旨在满足下一代“运营商级”通信设备的要求。这一系列规范融合了高速互连技术和下一代处理器的最新趋势，有望提高可靠性和可用性。但是，比特率大幅提升带来的这些优势是有代价的。当数据速率达到每秒数千兆比特且信道飞行时间超过一个比特周期时，信号完整性就会受到影响。高速模拟效应会损害信号质量，并降低链路的误码率 (BER)。为了确保高速连接器的最佳性能，需要进行全面的、基于经验的仿真和特