高速信號從類別上可以分為串行與并行信號。并行信號通過同組多個信號線同時傳輸數(shù)據(jù)，比如一組信號有八個數(shù)據(jù)線，那么八個數(shù)據(jù)線在統(tǒng)一的時鐘周期上同時傳輸數(shù)據(jù)。而串行信號通常以差分的形式出現(xiàn)，信號一個一個的發(fā)送。 理想情況下并行信號由于有更多的信號線來進行數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)該在速度上更有優(yōu)勢。但實際中并行信號卻會帶來非常多的麻煩，比如延時、串擾、功耗、同步開關(guān)噪聲等。并行信號通常會把一組作為一個整體，因此哪怕一組中只有一根信號線出現(xiàn)問題都會影響整個信號組的正常工作。在高速領(lǐng)域最突出的并行信號代表就是DDR，除此之外其他并行信號幾乎全軍覆沒。 而對于早期一直被壓著打的串行信號，則在高速領(lǐng)域大放異彩。串行信號由于采用差分傳輸，因此抗干擾性方面遠勝于并行信號。隨著串行信號速度的提高，大有一統(tǒng)高速信號領(lǐng)域的趨勢。不同于并行信號只剩DDR一只獨秀，串行信號則是百花齊放，針對不同的用途有著各種各樣的總線。 這篇文章將主要分析高速信號領(lǐng)域常見的信號種類及對應(yīng)的速度，至于某個信號詳細的內(nèi)容會在以后跟進。 DDR DDR全稱是Double Data Rate SDRAM即雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器。它從SDRAM發(fā)展而來，目前已經(jīng)發(fā)展到第四代，最新的DDR5標準處于難產(chǎn)狀態(tài)，一直說發(fā)布然而一直沒有發(fā)布。 DDR還有除了正常電壓版本，還有低壓版本，比如DDR3L之類的，常見于筆記本電腦等。另外還有移動設(shè)備端用的LPDDR，目前最新版本是2019年2月發(fā)布的LPDDR5。相較上一代產(chǎn)品，最新的LPDDR5性能是上一代的兩倍，傳輸速度最高值達到了6400 MT/s。 關(guān)于DDR的更多信息，包括下載DDR的PCB板參考設(shè)計都可以到JEDEC的官方查看，JEDEC也是DDR標準的制定者。 USB USB（Universal Serial Bus）即通用串行總線。最初由INTEL、IBM、微軟等多個廠商聯(lián)合制定，面向PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。目前相關(guān)規(guī)范由USB-IF制定。 近年USB的發(fā)展很快，每一代都是速度極大提升。 在最新的規(guī)范中，USB3.0、USB3.1、USB3.2這種稱呼已被取締，分別更名為USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2X2。 PCIE PCIE（peripheral component interconnect express）為了替代傳統(tǒng)的PCI而誕生，最初由INTEL提出。PCIE是目前應(yīng)用最廣泛的芯片以及系統(tǒng)之間的互聯(lián)總線。 PCIE總線協(xié)議的制定機構(gòu)為PCI-SIG，據(jù)稱將在2021年正式發(fā)布PCIE6.0 。 SATA SATA（Serial Advanced Technology AttachmentSerial）由多個硬盤廠商聯(lián)合制定。該總線主要用于硬盤的數(shù)據(jù)傳輸。 SATA總線協(xié)議由SATA-IO制定，目前該機構(gòu)沒有大的進展。 SAS SAS（Serial Attached SCSI）用于與SATA類似，都是面向硬盤等存儲方向。不同的是SAS主要面向服務(wù)器級的應(yīng)用，因此在傳輸速率，可靠性等各方面都優(yōu)于SATA。 SAS總線的協(xié)議由ANSI T10 技術(shù)委員會制定。 HDMI HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清多媒體接口，主要用途是視頻的傳輸。與HDMI功能類似的還有DisplayPort。 Thunderbolt Thunderbolt總線也就是通常所說的雷電接口，顧名思義最大的特點就是快。 Thunderbolt融合了PCIE和DisplayPort的技術(shù)，由INTEL發(fā)布。目前最新是4.0，但相關(guān)資料較少，很可能是擠牙膏式的更新。 光通信 光通信近年非?；馃幔霉饽K將光信號與電信號進行轉(zhuǎn)換，以此來避免銅走線的劣勢是未來的發(fā)展趨勢。對于光模塊比較常見的有SFP、SFP 、XFP、QSFP、OSFP等，作為連接器，光模塊可以支持多種類型的通信總線。 對于光模塊主流的傳輸速度為10G或25G，至于我們經(jīng)?？吹降?0G或是100G等則是由多路組合起來的。比如100G可能是10組10G構(gòu)成，也可能是是4組25G構(gòu)成。更高的400G，則更多采用PAM4編碼的56G速率進行傳輸。 這個領(lǐng)域的協(xié)議制定機構(gòu)較多，占有率比較高有IEEE、MAS、OIF、ITU-T等。其中最廣為人知的10GBASE就是IEEE所制定的。 高速串行總線的世界非常豐富，上述僅是一些比較典型信號的簡單介紹。單從上述協(xié)議的迭代中可以看出，每一代產(chǎn)品相較于上一代都有非常明顯的進步，這也表明未來高速信號會更加的普及到常規(guī)的應(yīng)用中。說不定哪一天，我們PCB板上大部分走線都會是串行總線，誰又知道呢。 本文轉(zhuǎn)載自： PCB設(shè)計與信號完整性仿真（作者： 十四歲的十四） 免責聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請聯(lián)系小編進行處理。 (mbbeetchina)