什么是 SerDes?
SerDes(Serializer/Deserializer,串行器/解串器)是一种用于将并行数据转换为串行数据(发送端),或将串行数据还原为并行数据(接收端)的硬件电路模块。它广泛应用于高速通信接口中,如 PCIe、SATA、HDMI、USB、以太网等。
为什么需要 SerDes?
随着芯片间或板级通信速率的不断提升,传统的并行总线因引脚数量多、时钟偏移(skew)严重、电磁干扰大等问题难以满足需求。SerDes 通过减少物理连接线数量、采用嵌入式时钟和差分信号传输,有效解决了高速数据传输中的瓶颈问题。
典型应用场景
- FPGA 与 ASIC 芯片之间的高速互联
- 数据中心内部的光模块通信
- 视频接口(如 HDMI、DisplayPort)
- 存储接口(如 SATA、NVMe)
- 5G 基站与射频单元之间的 CPRI/eCPRI 链路
关键技术特点
SerDes 通常包含以下关键技术模块:
- 编码/解码:如 8b/10b、64b/66b 编码,用于保证直流平衡和时钟恢复
- 时钟数据恢复(CDR):从串行数据流中提取时钟信号
- 预加重与均衡:补偿信道损耗,提升信号完整性
- 眼图测试:用于评估 SerDes 链路性能