概观

收发器产品包含当前所有的高速协议。GTH 和 GTY 收发器系列提供超低抖动性能,可满足严苛的光互连应用需求,并配备业界领先的自适应均衡技术,其 PCS 特性更能应对高难度背板操作场景。

  • AMD Versal™ GTY (32.75Gb/s):针对延迟和功耗降低进行了优化
  • AMD Versal GTM (58Gb/s):针对支持 PAM4 和 NRZ 的新型铜缆、背板和光纤接口进行了调整
  • AMD Versal GTM (112Gb/s):在现有基础设施上实现 800G 网络的扩展
  • AMD UltraScale+™ GTR (6.0Gb/s):轻松将常用协议集成到 Zynq 处理器子系统
  • AMD UltraScale+ GTH (16.3Gb/s):为超严苛背板提供低功耗和高性能
  • AMD UltraScale+ GTY (32.75Gb/s):为高速光互连及背板应用提供出色的 NRZ 信号性能;用于芯片间、芯片与光器件之间以及 28G 背板的 33G 收发器
  • AMD UltraScale™ GTH (16.3Gb/s):为超严苛背板提供低功耗和高性能
  • AMD UltraScale GTY (30.5Gb/s):为光纤和背板应用提供高性能;用于芯片间、芯片与光器件之间以及 28G 背板的 30G 收发器
  • AMD UltraScale+ GTM (58Gb/s):采用 PAM4 调制,在 58G 芯片间、芯片与光器件之间以及背板应用中实现极高性能
  • AMD 7 系列 GTP (6.6Gb/s):为消费类和传统串行标准优化的低功耗收发器
  • AMD 7 系列 GTX (12.5Gb/s):在中端收发器中实现极低的抖动和超强的均衡能力
  • AMD 7 系列 GTH (13.1Gb/s):通过出色的抖动和均衡实现背板和光学性能
  • AMD 7 系列 GTZ (28.05Gb/s):在 28nm FPGA 中,具有极高速率和超低抖动的 28G 收发器
  • AMD Spartan 6™ GTP (3.2GB/s):专为成本敏感型应用优化的低功耗经济型收发器

下表详细列出了每个器件系列所支持的功能范围:

  类型 超高性能1 收发器最大数量 峰值带宽2
Versal GTY/GTM 32.75/58.0 44/52 6,032Gb/s
Versal Premium GTY/GTM 32.75/112.0 28/70 9,040Gb/s
Virtex UltraScale+ GTY/GTM 32.75/58.0 128/483 8,384Gb/s
Kintex UltraScale+ GTH/GTY 16.3/32.75 44/32 3,268Gb/s
Virtex UltraScale GTH/GTY 16.3/30.5 60/60 5,616Gb/s
Kintex UltraScale GTH 16.3 64 2,086Gb/s
Virtex 7 GTX/GTH/GTZ 12.5/13.1/28.05 56/96/163 2,784Gb/s
Kintex 7 GTX 12.5 32 800Gb/s
Artix 7 GTP 6.6 16 211Gb/s
Zynq UltraScale+ GTR/GTH/GTY 6.0/16.3/32.75 4/44/28 3,268Gb/s
Zynq 7000 GTX 12.5 16 400Gb/s
Spartan 6 GTP 3.2 8 51Gb/s

注意:

  1. Gb/s
  2. 发射和接收组合。
  3. 收发器数量在多个器件系列中排名居前。

收发器

采用 AMD 收发器的背板

凭借在自适应均衡技术方面的领先地位,AMD 收发器能够在极具挑战性的背板和直连铜缆应用中提供出色的性能。AMD 在高质量均衡方面享有盛誉,从首个符合 10GBase-KR 标准的 7 系列 GTH 到即将推出的采用先进 ADC/DSP 均衡器的 Versal™ Premium 系列 112G PAM4 GTM。  无论是 10G 的背板,还是 100G 的铜线,AMD 均能提供相应的收发器解决方案予以支持。

基于 AMD 收发器的光互连解决方案

光通信行业正快速地从 10Gb/s 接口转变到 100Gb/s、400Gb/s 乃至更高的速率。AMD 收发器能够支持各种不同的光传输速率和封装尺寸。Versal ACAP 集成多组收发器模块,全面支持当前生态系统中的各类光互连标准。GTY/GTYP 支持高达 16.3Gb/s 的 SFP + 和 QSFP + 和高达 32.75Gb/s 的 QSFP28 或 OSFP。GTM 收发器支持这些较低的速率以及高达 58Gb/s 的 QSFP56-DD 和每通道 100Gb/s 接口。均衡的灵活性和自动调节能力使同一收发器能够以较少的调谐和很大的余量,同时支持长距离背板和短距离芯片到光器件的互连。

UltraScale+ MPSoC 高速 IO

Zynq™ UltraScale+™ MPSoC 配备了所有全新 GTR 收发器。AMD 为 ARMv8 处理器配备了一个收发器和各种外设,以支持最常见的串行互联,从而不仅简化了设计流程,还降低了与实现这些互联相关的日常开销。

协议 数据速率 (Gb/s) 配置
PCIe 2.0 2.5、5.0 1x1、1x2、1x4
SATA 3.1 1.5、3.0、6.0 2x1
DisplayPort 1.2a 源 1.62、2.7、5.4 1x1、1x2
USB 3.0 5.0 2x1
SGMII 1.25 4x1

Versal 和 UltraScale 收发器协议支持

AMD 提供广泛的串行 IP 协议支持,以提高设计效率:

协议 UltraScale™ GTH UltraScale GTY UltraScale GTM Versal GTY(GTYP) Versal GTM
PCI Express® Gen1、2、3、4 Gen1、2、3、4   Gen1、2、3、4、(5)  
光纤通道 4、8、16G 4、8、16、10、20、32G   4、8、16、10、20、32G  
SATA/SAS 1.5、3、6G 1.5、3、6、12G   1.5、3、6、12G (24G SAS)  
Aurora 高达 16.3G 高达 32.75G 高达 58.0G 高达 32.75G 高达 112G

协议 速率 (Gb/s) UltraScale GTH UltraScale GTY UltraScale GTM Versal GTY(GTYP) Versal GTM
千兆以太网 1.25 QSGMII,1000BASE-X,SGMII QSGMII,1000BASE-X,SGMII      
10G 以太网 3.125 XAUI XAUI   XAUI  
6.25 RXAUI RXAUI   RXAUI  
10.3125 10GBase-R/ KR/SR/LR/ER 10GBase-R/ KR/SR/LR/ER 10GBase-R/ KR/SR/LR/ER 10GBase-R/ KR/SR/LR/ER/CR 10GBase-R/ KR/SR/LR/ER
40G 以太网 10.3125 40GBASE-R/ KR4、XLAUI、XLPPI 40GBASE-R/ KR4、XLAUI、XLPPI 40GBASE-R/ KR4、XLAUI、XLPPI 40GBASE-R/ KR4、XLAUI、XLPPI、CR4 40GBASE-R/ KR4、XLAUI、XLPPI
100G 以太网 10.3125 100GBASE-R/ CR10、CAUI-10、CPPI 100GBASE-R/ CR10、CAUI-10、CPPI 100GBASE-R/ CR10、CAUI-10、CPPI 100GBASE-R/ CR10、CAUI-10、CPPI 100GBASE-R/ CR10、CAUI-10、CPPI
25.78   100G-CR4/KR4、CAUI-4 100G-CR4/KR4、CAUI4 100G-CR4/KR4、CAUI4 100G-CR4/KR4、CAUI4
53.125     CAUI2   CAUI-2
400G 以太网     400GAUI16 400GAUI8 400GAUI16 400GAUI8
OTU 0.62 - 32.57 OTU-2/3/4,OC-12,48,192 OTU-2/3/4,OC-12,48,192   OTU-2/3/4,OC-12,48,192  
SONET 0.62 - 32.57 OTU-2/3/4,OC-12,48,192 OTU-2/3/4,OC-12,48,192   OTU-2/3/4,OC-12,48,192  
Interlaken - 高达 16.3G 高达 25.78G 高达 53.125 高达 25.78G 高达 53.125
CEI Electrical 4.976 - 6.375 6G 6G   6G  
9.95 - 11.1 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR
19.6 - 28.05   28G-VSR、25G-LR 28G-VSR、25G-LR 28G-VSR、25G-LR 28G-VSR、25G-LR
58     56G-VSR/LR   56G-VSR/LR
PON   BPON、GPON、GEPON、10GGPON、10GEPON BPON、GPON、GEPON、10GGPON、10GEPON   BPON、GPON、GEPON、10GGPON、10GEPON  

协议 UltraScale GTH UltraScale GTY UltraScale GTM Versal GTY(GTYP) Versal GTM
CPRI 1.228、3.072、6.144、9.83、16.3G 1.228、3.072、6.144、9.83、16.3G   1.228、3.072、6.144、9.83、16.3、19.7、20.6G  
Serial RapidIO 1.25、2.5、3.125、5、6.25G 1.25、2.5、3.125、5、6.25G   1.25、2.5、3.125、5、6.25G  
JESD204A/B 高达 12.5G 高达 12.5G      
JESD204C       高达 30G  

协议 UltraScale GTH UltraScale GTY Versal GTY(GTYP)
SDI SDI、HD-SDI、3G-SDI SDI、HD-SDI、3G-SDI SDI、HD-SDI、3G-SDI、12G-SDI、24G-SDI

提高高性能设计的生产效率

AMD Versal 和 UltraScale 架构收发器产品组合在以下几个方面为客户提供非凡的价值:

  • 自适应均衡技术,用于构建采用背板或非重定时光器件的稳健系统
  • ChipscopeIBERT 和 2D 眼图扫描工具,方便进行硬件验证和链路裕量分析
  • 灵活的时钟架构,支持多种使用模式
  • 出色的抖动性能,实现更大的链路裕量
  • AMD Vivado™ Design Suite,助力实现流畅的设计与实现流程
  • 开发套件,助力缩短开发时间

58G PAM4 技术

业界领先的收发器技术

为帮助推进新一轮以太网部署,AMD 将 58Gb/s 收发器集成于其 16nm FinFET+ Virtex™ UltraScale+™ FPGA 系列中。全新收发器架构:

  • 以 50G+ 线路速率突破数据传输的物理极限
  • 采用新一代均衡技术,更大程度减少通道损耗
  • 支持芯片间、模块、直接附加线缆以及背板通信

PAM4 调制:未来的选择

PAM4(即 4 级脉冲幅度调制)被认为是面向新一代线路速率的极具可扩展性的多电平信令协议,而 AMD 正在积极参与光互联网络论坛 (OIF) 和电气电子工程师学会 (IEEE) 的 58G PAM4 标准化工作。

为实现新一代以太网铺平道路

云计算、工业物联网和软件定义网络等应用(仅举几例)正在持续加速发展,并推动了对海量带宽的需求。最新收发器架构将助力供应商:

  • 在现有基础设施上实现带宽倍增
  • 扩展 50G、100G、400G 端口以及太比特接口
  • 评估这项技术,从而开发他们自己的新一代解决方案

新一代标准化线路速率对于满足这些持续增长的带宽需求至关重要。

 

JESD204B 参考设计

AMD 通过与我们的模拟领域合作伙伴合作,提供丰富的 JESD204B 参考设计和高速模拟 FMC 卡,以帮助用户快速开始开发工作。

供应商 FMC 部件号 ADC DAC 接口 参考设计
模拟器件 AD-FMCJESDADC1-EBZ 4 通道 14 位 250 MSPS 不适用 JESD204B ML605、KC705、VC707、ZC706
4DSP FMC176 4 通道 14 位 250MSPS 2 通道 14 位 5.6GSPS JESD204B ML605、KC705、VC707、ZC707
FMC144 4 通道 16 位 370MSPS 4 通道 16 位 2.5GSPS JESD204B KC705、KCU105
德州仪器 (TI)

TSW14J10

插板

插板

FMC  
德州仪器 (TI) ADS42JB46EVM 2 通道 14 位 160MSPS 不适用 JESD204B

KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计

德州仪器 (TI) ADS42JB49EVM 4 通道 14 位 250 MSPS 不适用 JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI)

ADC16DX370EVM

2 通道 16 位 370 MSPS 不适用 JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI) ADS42JB69EVM 2 通道 16 位 250 MSPS 不适用 JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI) DAC37J82EVM 不适用 2 通道 16 位 1.6 GSPS JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI) DAC37J84EVM 不适用 4 通道 16 位 1.6 GSPS JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI) DAC38J82EVM 不适用 2 通道 16 位 2.5 GSPS JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI) DAC38J84EVM 不适用 4 通道 16 位 2.5 GSPS JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI)

ADC12J4000EVM

1 通道 12 位 4 GSPS

不适用 JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI)

LM15851EVM

1 通道 12 位 4GSPS
内部抽取

不适用 JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI)

ADC32J45EVM

2 通道 14 位 160MSPS

不适用 JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
德州仪器 (TI)

ADC34J45EVM

4 通道 14 位 160MSPS 不适用 JESD204B KC705、ZC706、VC707、KCU105
TI HSDC Pro 软件
TSW14J10 及 VC707/KC705 参考设计
IDT DAC1658Q-DB 不适用 4 通道 16 位 1.5GSPS JESD204B ML605、KC705
IDT DAC1653Q-DB 不适用  4 通道 16 位 1.5GSPS JESD204B ML605、KC705
IDT DAC1653D-DB 不适用 2 通道 16 位 1GSPS JESD204B ML605、KC705
IDT DAC1658D-DB 不适用  2 通道 16 位 2GSPS JESD204B ML605、KC705
IDT ADC1443D125HD  2 通道 14 位 125MSPS   JESD204B ML605、KC705
Fidus FSF-AD8200A 8 通道 14 位 185MSPS   JESD204B VC707

资源

7 系列 FPGA GTP 收发器

AMD 7 系列 FPGA 包含四个 FPGA 系列,所有这些系列都以极低功耗为设计目标,目的是使通用设计能够在不同系列中扩展,进而优化功耗、性能和成本

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