許多行業(yè)的數據密集型應用程序繼續(xù)推動快速有效地交付有效負載數據的界限。5G 通信網絡在基礎設施及其連接組件中采用需要更多帶寬的系統(tǒng)。在航空航天和國防工業(yè)中，這意味著在雷達應用和復雜數據分析儀器中可以在更短的時間內處理更多信息。相關地，對帶寬快速擴展的測試和分析轉化為電子測試設備對更高速度和容量的需求。

對數據不斷增長的需求導致 JEDEC 固態(tài)技術協(xié)會需要引入最新的 JESD204 標準，用于數據轉換器和邏輯器件之間的高速串行鏈路。該標準的 B 修訂版于 2011 年發(fā)布，將串行鏈路數據速率推至 12.5 Gbps，并確保從一個電源周期到下一個電源周期的確定性延遲，同時滿足當時基于轉換器的應用的更高帶寬要求。該標準的最新版本 JESD204C 于 2017 年底發(fā)布，以繼續(xù)支持這一和下一代多千兆數據處理系統(tǒng)的性能要求的上升趨勢。JESD204C 小組委員會為新版標準制定了四個高級目標：增加通道速率以支持更高帶寬應用程序的需求，提高有效載荷傳遞的效率，并提供改進的鏈路穩(wěn)健性。此外，他們希望編寫一個比 JESD204B 更清晰的規(guī)范，同時修復該版本標準中的一些錯誤。還希望提供與 JESD204B 向后兼容的選項。完整的 JESD204C 規(guī)范可通過杰德克。

這本由兩部分組成的入門讀物作為對 JESD204C 標準的介紹，重點介紹了與 JESD204B 的區(qū)別，并詳細介紹了旨在滿足前述目標的關鍵新功能，并在提供各種所需的帶寬能力的同時提供更友好的用戶界面的行業(yè)。本系列的第一部分提供了這些差異和新功能的高級視圖。第 2 部分將深入探討最重要的新功能。

總結 JESD204C 的變化

JESD204C 規(guī)范經過組織以提高可讀性和清晰度，它包括五個主要部分。“簡介和通用要求”部分涵蓋了適用于所有實施層的要求。物理層、傳輸層和每個數據鏈路層（8b/10b、64b/66b 和 64b/80b）的部分涵蓋了專門適用于這些實施層的要求。整個標準中引入了幾個新術語，主要與新的 64b/66b 和 64b/80b 鏈路層以及這些鏈路層的新同步過程相關。雖然傳輸層在 JESD204B 中保持不變，但物理層發(fā)生了相當大的變化。上述變化，

新術語

JESD204C 中引入了幾個新術語和配置參數，主要用于描述與 64b/66b 和 64b/80b 鏈路層相關的功能。表 1 列出了最相關的術語和參數以及每個的簡要說明。這些將在以下部分中進一步描述。

傳輸層

對于 JESD204C，傳輸層與 JESD204B 保持不變。在傳輸層中組裝的數據幀以 8 字節(jié)塊的形式通過鏈路發(fā)送。對標準的這一部分進行了組織、文本和圖形的更改，以提供更高的清晰度。

由于 64 位編碼方案的性質，在某些配置中，幀邊界不會與塊邊界對齊（幀可能不完全包含八個八位字節(jié)）。這方面的細節(jié)和影響將在本系列的第 2 部分中介紹。

數據鏈路層

如前所述，該標準有兩個主要部分涵蓋不同的數據鏈路層方案。來自 JESD204 標準先前版本的 8b/10b 編碼方案，包括使用 SYNC~ 引腳和使用 K.28 字符進行同步、通道對齊和錯誤監(jiān)控，作為向后兼容的選項保持不變。但是，從長遠來看，大多數應用程序可能會使用 JESD204C 中添加的新 64 位編碼方案之一。64b/66b 方案將提供最高效率并基于 IEEE 802.3。雖然它被稱為編碼，但實際上并沒有進行任何編碼（類似于 8b/10b）。該方案只是將兩個標頭位添加到 64 位有效負載數據中。既然是這樣，加擾是強制性的，以保持直流平衡并確保足夠的轉換密度，以便 JESD204C 接收器中的時鐘和數據恢復 （CDR） 電路能夠可靠地恢復時鐘。這將在本系列的第 2 部分。還添加了 64b/80b 選項，該選項保持與 8b/10b 方案相同的時鐘比率，同時允許使用前向糾錯等新功能。這兩種 64 位編碼方案都不兼容 JESD204B 中使用的 8b/10b 編碼。

物理層

JESD204C 已將通道速率的上限提高到 32 Gbps，同時保持早期版本中建立的 312.5 Mbps 的下限。JESD204B 中的上限為 12.5 Gbps。雖然沒有嚴格禁止，但不建議對高于 16 Gbps 的通道速率使用 8b/10b 編碼，也不建議對低于 6 Gbps 的通道速率使用 64b 方案。

JESD204C 引入了兩類類來定義物理接口的特性。表 2 列出了與每個類別相關的車道速率。表 3 列出了 C 類中的信道類型以及相關的加重和均衡特性。

JESD204C 還引入了 JESD204 通道工作裕度 （JCOM） 的概念，用于確認符合 C 類 PHY 層標準。這種工作裕度計算補充了應用本標準和之前的標準修訂版中描述的 B 類 PHY 層實現的眼圖模板。

時鐘和同步

JESD204C 將保留 JESD204B 中定義的 SYSREF 和器件時鐘的使用。然而，當使用任一 64 位編碼方案時，SYSREF 不是對齊 LMFC，而是用于對齊本地擴展多塊計數器 （LEMC），以提供確定性延遲和多芯片同步的機制。

64 位編碼方案的同步過程與 JESD204B 中使用的完全不同。SYNC 信號已被消除，同步初始化和錯誤報告現在將在應用層軟件中處理。因此，沒有代碼組同步 （CGS） 或初始通道對齊序列 （ILAS）。同步標頭同步、擴展多塊同步和擴展多塊對齊是用于描述同步過程的與同步相關的新術語。這些同步階段中的每一個都是使用 32 位同步字實現的。這將在本系列的第 2 部分中詳細討論。

請注意，對于 8b/10b 編碼，SYNC 引腳和 ILAS 都被保留。

確定性延遲和多芯片同步

如上所述，實現確定性延遲和多芯片同步的機制在 JESD204B 中基本保持不變。當使用 64 位編碼方案之一時，沒有子類 2 選項。相反，僅支持子類 1 操作，并且 SYSREF 信號用于在 JESD204 子系統(tǒng)中的所有設備上對齊 LEMC。

前向糾錯

為了實現以更高通道速率提供更強大鏈路的目標，JESD204C 中包含了 FEC 選項。該算法基于防火規(guī)范，可能對儀表應用特別有用。這是一項可選功能，僅在使用 64 位編碼方案之一時可用。

火災代碼是糾正單脈沖錯誤的循環(huán)代碼。循環(huán)碼的優(yōu)點是它們的碼字可以表示為有限域上的多項式，而不是向量?；馂拇a使用一個可以分成兩個組件的綜合癥，以便更快地解碼。

更多信息

在即將推出的 JESD204C 入門系列的第 2 部分中，我們將深入探討 JESD204C 標準的關鍵要素，這些要素支持我們在開頭段落中描述的問題解決技術。具體來說，64b/66b 編碼方案實現的帶寬效率改進與增加帶寬的 32 Gbps 物理層規(guī)范一樣被仔細研究。新的同步過程以及標準的可選前向糾錯方面也提供了更多深度，以提高鏈路的魯棒性。

審核編輯：郭婷