SerDes抖動成因及其測試方法「serdes晶元的抖動」

抖動、容忍度與功耗

前面我提到SERDES的最終性能要用傳輸速率和傳輸距離考核。使用眼圖可以形象化地衡量SERDES的收發性能，但是更為精確的參數化衡量手段是抖動(Jitter)、容忍度(Tolerance)和功耗(Power)。

抖動是衡量系統發送一致性和穩定性的指標。常用形態有峰一峰值和平均值兩種。數據發送端的抖動越小越好，越抖越小，說明發端的穩定性和一致性越好，越利於收端無誤地接收信息。

容忍度指收端對發端的抖動的不敏感或忍度程度，表示收端恢複數據的能力。接收端的容忍度越大越好，容忍度越大，說明即使到達收端的數據有一定的抖動(發送帶來，或者傳輸過程受到干擾)，收端也能正確地恢複數據信息。

功耗是衡量SERDES的另一項重要指標，一般來說單通道數據速率越高，整個SERDES數據吞吐率越大，其消耗的功率越高。對於Stratux IV GX10Gbit/s的SERDES，其單通道的功耗約在170Mw,單通道的數據速率約在3Gbit/s，其功耗約為100mW，如果整個系統數據吞吐量大，也就是說需要更多的SERDES通道數目，則系統的功耗將成為首要設計難題之一。

預加重(Pre-emphasis)

電磁波基本理論告訴我們，高速信號在距離傳輸過程中，其高頻分量的衰減遠大於低頻分量。對於長期距離傳輸，這種效應愈加明顯。在發端預先放大信號的高頻部分，到達收端後，信號的高頻分量由於預先補償，和低頻分量的能力均衡，在頻域上其頻譜沒有失真，則更有利於信號的無誤恢復。

從上面的論述可以看出，預加重的是信號的高頻分量，其目的是使信號在收端頻譜能量均衡，信號失真小。由於高頻分量的散失程度與信號的頻率和傳輸距離合理地選擇加重的等級，否則不能到達預期的效果。如果預加重不足，則」得不償失」；如果預加重過重過度，則」矯枉過正」。這兩種情況都會破壞信號的頻譜，造成信號失真。

另外，預加重勢必造成SERDES功耗的增加，所以選擇預加重等級必須慎重，往往需要根據計算或實測確定。