为何相同消耗下，，，，，，，，28G NRZ的产品不可直接升级到56G PAM4 ？？？？？？
宣布时间：2025-03-10 15:14:54
高速先天生员-- 黄刚
28G到56G的产品现在在行业内已经趋于成熟了，，，，，，，，高速先生也资助过很是很是多的朋侪实现了这个速率下的产品的量产 。。。。。而许多客户在做28G NRZ和56G PAM4的历程中，，，，，，，，也随着高速先生一起翻翻消耗协议，，，，，，，，例如看到下面的28G和56G关于光� ？？？？？？橄牡男槭�，，，，，，，，不禁会感伤，，，，，，，，原来28G和56G居然消耗是一样的啊，，，，，，，，居然都是要求在基频下主板的消耗为7.3dB 。。。。。
基频这个看法各人相信已经很清晰了吧，，，，，，，，例如28G NRZ的基频是14GHz 。。。。。若是还不清晰的话，，，，，，，，可以再翻翻高速先生上个季度写过的文章《显着我说的是25G信号，，，，，，，，你却让我看12.5G的消耗 ？？？？？？》 。。。。。不看还好，，，，，，，，看完之后相信各人就有意见了，，，，，，，，28G NRZ的基频是14GHz我相信，，，，，，，，56G PAM4的基频不就是28GHz吗，，，，，，，，显着基频都纷歧样，，，，，，，，怎么能说它们的消耗是一样的呢 ？？？？？？
这可能简直涉及到部分朋侪的知识盲区了，，，，，，，，着实就是NRZ和PAM4的编码方法的区别 。。。。。NRZ也就是我们常说的不归零吗，，，，，，，，也就是不是0就是1，，，，，，，，以是在一个时钟周期内只传输2位比特 。。。。。PAM4则不是，，，，，，，，它接纳四电平脉冲幅度调制，，，，，，，，用4个差别的信号电平来举行信号传输，，，，，，，，以是在一个时钟周期内能传输4位比特 。。。。。说的有点干哈，，，，，，，，那我们就或许画个草图，，，，，，，，你们就能明确了 。。。。。
以是在基频，，，，，，，，也就是时钟频率不提升的情形下，，，，，，，， PAM4就自然比NRZ多采样一倍的比特，，，，，，，，因此56G PAM4并不需要提升一倍的基频，，，，，，，，只需要和28G NRZ一样就好了，，，，，，，，只不过从眼图上看，，，，，，，，就由NRZ的“一个眼睛”酿成了PAM4的“3个眼睛”，，，，，，，，也就是像文章封面给各人展示的一样 。。。。。这时间再回去看之前两个协议的消耗比照，，，，，，，，都是在14GHz时知足7.3dB的消耗，，，，，，，，简直它们两种差别速率的通道消耗是一样一样的哦！
以是就有了之前许多朋侪在问，，，，，，，，那消耗都一样了，，，，，，，，不就是PCB上走线长度一样吗，，，，，，，，既然走线长度一样，，，，，，，，也不就意味着设计一样吗 ？？？？？？做28G NRZ产品的朋侪岂不是亏了，，，，，，，，还不如直接上56G PAM4呢！
总感受56G PAM4速率能提升一倍，，，，，，，，可是和28G NRZ消耗一样这个事情，，，，，，，，怎么看都有猫腻 。。。。。以为照旧要验证一下较量好，，，，，，，，例如我们搭建一个在理想收发模子下去传输差别消耗量级的理想传输线的仿真链路 。。。。。所谓理想收发模子就是内阻理想，，，，，，，，封装理想，，，，，，，，无加重平衡参数的模子，，，，，，，，而理想传输线就是阻抗完全匹配的模子 。。。。。
我们想验证差别的消耗情形下，，，，，，，，28G NRZ和56G PAM4的眼图体现的比照情形 。。。。。传输线的消耗我们从1dB到6dB，，，，，，，，每隔1dB举行递增来验证，，，，，，，，如下所示：
首先我们来验证下28G NRZ在差别通道消耗下的眼图体现，，，，，，，，下面的在协议要求的误码率-15次方下的眼图效果 。。。。。
框框从大到小划分是1dB到6dB的眼图效果，，，，，，，，下面是详细的眼图眼宽的效果列表 。。。。。从左到右划分是1dB到6dB的效果 。。。。。
可以看到从1dB的眼高为811mV到6dB的眼图为373mV，，，，，，，，减小的还算是较量的线性 。。。。。
那么我们再看看同样的1dB到6dB的通道消耗在56G PMA4下的体现是不是和28G NRZ一样的线性呢 ？？？？？？
效果绝对让你们大跌眼镜，，，，，，，，虽然从眼图的形状已经猜到，，，，，，，，56G PAM4的眼图一定会比28G NRZ差，，，，，，，，由于NRZ就一个眼睛，，，，，，，，可是PAM4要分为3个眼睛 。。。。。在同样的输出幅度下，，，，，，，，PAM4的信噪比（SNR）也自然比NRZ少了9.5dB（时间关系，，，，，，，，这里就不睁开诠释了哈） 。。。。。可是协议上已经对PAM4信号有了很大的宽容度 。。。。。例如芯片吸收的误码率要求从NRZ的-15次方大幅降低到只需要-6次方，，，，，，，，另外从芯片吸收眼图标准来看 。。。。。大部分芯片对28G NRZ的吸收眼高还需要150mV左右，，，，，，，，可是对PAM4的话，，，，，，，，只需要不到30mV的样子 。。。。。
然而纵然是做了那么多宽松的划定，，，，，，，，PAM4眼图随着消耗的递增，，，，，，，，转变也是各人想象不到的大！从-6次方误码率下的差别消耗眼图效果来看，，，，，，，，差别很是的显着并且不线性 。。。。。
等等，，，，，，，，我没眼花吧，，，，，，，，每种电平只有5个颜色吗 ？？？？？？不是说好的从1dB到6dB一共6个消耗量级的扫描眼图吗 ？？？？？？对的，，，，，，，，你没看错，，，，，，，，误码率眼图显示的效果才5种，，，，，，，，由于6dB通道消耗的眼图效果是……0� 。。。。。 。。。。。∪缦铝斜硭荆�
不会吧，，，，，，，，56G PAM4随着消耗的递增，，，，，，，，差别那么大吗 ？？？？？？并且6dB在不加平衡的情形下，，，，，，，，就已经没有眼图了 ？？？？？？是的，，，，，，，，28G NRZ随着消耗的增添，，，，，，，，眼高镌汰的线性度还行，，，，，，，，可是56G PAM4就完全不讲武德了哈，，，，，，，，下图是两种情形下随消耗转变的眼高曲线比照，，，，，，，，一看就差别很大了 。。。。。
先不说其他别的设计差别，，，，，，，，就说协议划定的消耗相同这个事情，，，，，，，，也能看出两者极大的差别 。。。。。虽然不可说协议差池哈，，，，，，，，至少从仿真效果上看，，，，，，，，无源指标关于眼高的差别度是重大的 。。。。�；； ；；；蛐碓谛酒募又仄胶獠问�，，，，，，，，56G PAM4需要更重大的吸收端平衡算法（例如FFE/DFE/CTLE）来把无源上的差别给填补掉，，，，，，，，这就对硬件实现和芯片性能提出了更高的要求 。。。。。
文章写得太长了，，，，，，，，原来高速先生还妄想把其他设计上差别导致的两种仿真效果的差别逐一给各人展示出来，，，，，，，，只能先当本期文章的问题问问各人了，，，，，，，，后面看各人回覆的起劲性再决议要不要写第二篇文章继续讲述了哈！
