ZHCACL5B september 2019 – may 2023 DS250DF210 , DS250DF230 , DS250DF410 , DS250DF810 , DS280BR810 , DS280BR820 , DS280DF810 , DS280MB810
本文档基于应用提供标准,可帮助系统开发人员在 25G/28G 重定时器和转接驱动器之间做出选择。为了便于比较和选择器件型号,本文档还包含这些器件的功能背景,以及相关性能参数和特性的说明。在重定时器与转接驱动器的元件选型背景下,本文对通道插入损耗、组网标准合规性需求和链路训练支持进行了审查,以实现信号调节和链路覆盖范围扩展。
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图 1-1 和图 1-2 展示了 TI 的 25G/28G 重定时器和转接驱动器的功能方框图。从方框图中可以看出,重定时器和转接驱动器在功能上存在一些关键差异。
表 2-1 根据接口在奈奎斯特频率上下的传输通道插入损耗大小(25Gbps 数据速率),对芯片间接口类型进行了简要总结。通道损耗量将决定芯片间无差错链路所需的信号调节级别。系统互连某些部分的通道损耗,在相互链接的芯片的均衡补偿能力范围之内。此类链路不需要信号调节。需要中等补偿量(最高 20dB)的链路可使用转接驱动器而不是重定时器,相对节省功耗和成本。需在损耗极高的通道上传输的链路,需要使用重定时器。
25Gbps 芯片间链路 | 建议的信号调节 (SigCon) 水平 |
---|---|
通道损耗在芯片补偿能力范围内 | 无需 SigCon |
通道损耗超出芯片补偿最多 20dB | TI 25G/28G 转接驱动器 |
20dB < 通道损耗 < 35dB | TI 25G/28G 重定时器 |
结合前面节 5的介绍,TI 的 25G/28G 重定时器器件型号涵盖的数据速率稍有不同,但有重叠部分,因为它们都是针对网络系统中特定的高速接口应用而设计的。表 3-1 列出了使用 TI 重定时器的最常见高速网络接口标准,以及最合适的 TI 重定时器器件型号的建议。
标准网络高速接口类别 | 所涉及的数据速率,以 Gbps 为单位 | 适用的重定时器器件型号 |
---|---|---|
CEI-25G 电气接口(SR、MR 和 LR) | 25.78125 | DS250DF810、DS280DF810、DS250DF410、DS250DF210、DS250DF230 |
CEI-28G 极短距离 (VSR) 接口 | 28 | DS280DF810 |
25G 以太网长距离背板或铜缆接口(即 KR4、CR4) | 25.78125 | DS250DF810、DS280DF810、DS250DF410、DS250DF210、DS250DF230 |
25G/10G 以太网前端口主机光学接口 | 25.78125、10.3125 | DS250DF810、DS280DF810、DS250DF410、DS250DF210、DS250DF230 |
OTU4 和 OTU2 电信系统前端口主机光学接口 | 27.95、10.7 | DS280DF810 |
CPRI-7 芯片到芯片或芯片到模块接口 | 24.33 加上传统 CPRI 速率 | DS250DF230(首选解决方案)、DS250DF810、DS280DF810、DS250DF410 |
16G 光纤通道交换机芯片到模块或芯片到芯片接口 | 14.025、8.5 和 4.25 | DS280DF810 |
链路训练是 IEEE 802.3 以太网规范指定的可选物理编码子层 (PCS) 功能。PCIe 和光纤通道等其他标准也使用此功能。链路训练是基于状态机的算法,可使两个互连系统根据各自的最优化发射均衡设置聚合。通常,交换 ASIC(前端口或背板)可实现链路训练功能。根据定义,TI 重定时器和转接驱动器这样的信号调节器是中间信道设备。换句话说,这些器件放置在 ASIC 与 ASIC 链路的中间,以扩展信道覆盖范围。信号调节器提供的链路训练支持级别可分为三类,如表 4-1 所述。
链接训练类别 | 说明 | 本类别的 TI 25G/28G SigCon 产品 |
---|---|---|
无链路训练支持 | 这些器件既不执行链路训练数字逻辑,也不传递链路训练振幅信息 | DS250DF810、DS280DF810、DS250DF410、DS250DF210、DS250DF230 |
链路训练传递 | TI 的 25G/28G 转接驱动器等高线性器件可从一端到另一端无缝传递链路训练振幅信息 | DS280BR820、DS280MB810 |
链路训练全面支持 | 这些器件实现了按照网络标准执行链路训练过程所需的数字逻辑 | TI 重定时器或转接驱动器不支持 |
表 5-1 汇总了适用于 25Gbps 至 28Gbps 系统应用的 TI 信号调节器件产品系列。TI 的信号调节产品系列涵盖重定时器和转接驱动器产品类型。TI 的器件用途广泛,适用于需要扩展芯片间信道覆盖范围的系统,如以太网数据中心交换机到电信路由器和 CPRI 设备等。表 4 列出了每个器件型号的多种特性,包括通道数、封装类型和电气性能参数。TI 的产品系列具有以下值得重点介绍的差异化特性:
特性 | DS280BR820 | DS280MB810 | DS250DF230 | DS250DF410 | DS280DF810 |
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类型 | 转接驱动器 | 转接驱动器 | 重定时器 | 重定时器 | 重定时器 |
数据速率 | 高达 28.4Gbps | 高达 28.4Gbps | 19.6-25.8Gbps 9.8-12.9Gbps 4.9-6.45Gbps | 20.2-25.8Gbps 10.1-12.9Gbps 5.05-6.4Gbps | 20.2-28.4Gbps 10.1-14.2Gbps 5.05-7.1Gbps |
通道 | 8 | 8 | 2 | 4 | 8 |
多路复用 | 不可用 | 四路 2x2 | 单路 2x2 | 双路 2x2 | 四路 2x2 |
Rx 信号调节功能 | 2 级 CTLE, CTLE 后直流增益 | 2 级 CTLE, CTLE 后直流增益 | 自适应 4 级 CTLE,VGA,CTLE 后直流增益,自适应 5 抽头 DFE,CDR | 自适应 4 级 CTLE,VGA,CTLE 后直流增益,自适应 5 抽头 DFE,CDR | 自适应 4 级 CTLE,VGA,CTLE 后直流增益,自适应 5 抽头 DFE,CDR |
Tx 信号调节功能 | 3 抽头 FIR(可选) | 仅线性 | 3 抽头 FIR | 3 抽头 FIR | 3 抽头 FIR |
信道覆盖范围扩展 | 17dB+ | 17dB+ | 35dB | 35dB+ | 35dB+ |
Vcc | 2.5V | 2.5V | 2.5V | 2.5V | 2.5V |
电源 | 90mW/通道 | 90mW/通道 | 315mW/通道 | 315mW/通道 | 315mW/通道 |
延迟(典型值) | 100ps | 100ps | <500ps | <500ps | <500ps |
集成交流耦合 | 仅接收器 | 仅接收器 | 不适用 | 不适用 | 接收器和发送器 |
无缝 FEC 直通 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
链路训练支持 | 无缝直通 | 无缝直通 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
直通布线 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
封装 | 8mmx13mm nFBGA 0.8mm 间距 | 8mmx13mm nFBGA 0.8mm 间距 | 5mmx5mm nFBGA 0.8mm 间距 | 6mmx6mm fcBGA 0.5mm 间距 | 8mmx13mm fcBGA 0.8mm 间距 |
支持前端口光学和无源连接器 | QSFP28 SFP28 CFP2/CFP4 CDFP 25G QSFP-DD | QSFP28 SFP28 CFP2/CFP4 CDFP 25G QSFP-DD | QSFP28 SFP28 CFP2/CFP4 CDFP 25G QSFP-DD | QSFP28 SFP28 CFP2/CFP4 CDFP 25G QSFP-DD | QSFP28 SFP28 CFP2/CFP4 CDFP 25G QSFP-DD |
支持的 IEEE 标准 | 100G-SR4/LR4/CR4 100G-KR4 CAUI-4 | 100G-SR4/LR4/CR4 100G-KR4 CAUI-4 | 100G-SR4/LR4/CR4 100G-KR4(LT 禁用) CAUI-4 | 100G-SR4/LR4/CR4 100G-KR4(LT 禁用) CAUI-4 | 100G-SR4/LR4/CR4 100G-KR4(LT 禁用) CAUI-4 |
支持的 OIF 标准 | OIF-CEI-25G-LR/MR/SR/VSR | OIF-CEI-25G-LR/MR/SR/VSR | OIF-CEI-25G-LR/MR/SR/VSR | OIF-CEI-25G-LR/MR/SR/VSR | OIF-CEI-25G-LR/MR/SR/VSR |
支持的其他标准 | CPRI、eCPRI、JESD204、OTN (ITU-T G.709)、Infiniband EDR 光纤通道 | CPRI、eCPRI、JESD204、OTN (ITU-T G.709)、Infiniband EDR 光纤通道 | CPRI、eCPRI、JESD204、OTN (ITU-T G.709)、Infiniband EDR 光纤通道 | CPRI、eCPRI、JESD204、OTN (ITU-T G.709)、Infiniband EDR 光纤通道 | CPRI、eCPRI、JESD204、OTN (ITU-T G.709)、Infiniband EDR 光纤通道 |
调试特性 | 信号检测 中断引脚 | 信号检测 中断引脚 | 片上眼图张开度监视器 PRBS Gen/Chkr 信号检测、中断引脚 | 片上眼图张开度监视器 PRBS Gen/Chkr 信号检测、中断引脚 | 片上眼图张开度监视器 PRBS Gen/Chkr 信号检测、中断引脚 |
引脚兼容 | DS280BR810、DS280MB810、DS250DF810、DS280DF810 | DS280BR810、DS280BR820、DS250DF810、DS280DF810 | 不适用 | 不适用 | DS280BR810、DS280BR820、DS280MB810、DS250DF810 |
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