eecsseu的个人空间 https://blog.eetop.cn/1574956 [收藏] [复制] [分享] [RSS]

空间首页 动态 记录 日志 相册 主题 分享 留言板 个人资料

日志

SOC PHY参考钟关注Random Jitter的原因

已有 265 次阅读| 2025-7-26 17:03 |个人分类:PHY|系统分类:芯片设计

对于SOC而言,SerDes PHY(物理层)高度关注参考时钟的随机抖动(Random Jitter, RJ),主要原因在于其直接且深刻地影响高速串行链路的误码率(BER)和系统稳定性,具体机制如下:

一、参考时钟是SerDes系统时序的源头

  1. PLL的基准‌:SerDes PHY内部的时钟数据恢复(CDR)电路和发送端锁相环(PLL)均以外部参考时钟为基准‌。RJ会通过PLL传递到发送端串行时钟,导致输出数据的时序偏差累积‌。

  2. 抖动传递与放大‌:PLL对参考时钟的高频随机抖动抑制能力有限,此类抖动可能被调制到输出时钟相位上,恶化发送信号的眼图质量‌。

二、随机抖动的特性导致难以补偿

  1. 无界性‌:RJ符合高斯分布,理论上幅度无上限。随着传输速率提升(如PCIe Gen5达32GT/s),单位间隔(UI)缩小至皮秒级,即使小幅RJ也可能跨越采样阈值,引发不可预测的误码‌。

  2. CDR跟踪极限‌:接收端CDR通过反馈环路跟踪输入抖动,但其带宽有限(通常1-10MHz)。超出带宽的RJ无法被抑制,直接进入采样判决电路‌。RJ的频谱特性使其更易超出CDR跟踪范围。

三、系统级链路裕量的关键制约

  1. 抖动预算分配‌:高速协议(如PCIe、以太网)定义了严格的端到端抖动预算。参考时钟RJ占据总预算的重要部分,过大的RJ会挤占信道损耗、串扰等其他因素的容忍空间‌。

  2. 误码率指数级恶化‌:RJ会直接抬升系统BER。例如PCIe要求BER<1e-12,参考时钟RJ增加1ps可能使BER恶化数个数量级‌。

四、设计实践中的核心指标

  • 相位噪声与RJ换算‌:RJ通常通过参考时钟相位噪声积分计算(如1kHz-100MHz频段),成为时钟芯片选型的核心参数‌。

  • 协议强制约束‌:PCIe Gen1-Gen4要求参考时钟频率稳定性±300ppm,Gen5收紧至±100ppm,RJ必须满足相应附加规范‌。

结论‌:随机抖动因统计学特性和系统传递机制,成为SerDes PHY参考时钟的核心关注点。其控制直接影响高速链路的可靠性,需通过低噪声时钟源、优化PLL带宽及严格遵循协议抖动预算实现‌。



点赞

全部作者的其他最新日志

评论 (0 个评论)

facelist

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册

  • 关注TA
  • 加好友
  • 联系TA
  • 8

    周排名
  • 0

    月排名
  • 0

    总排名
  • 0

    关注
  • 2

    粉丝
  • 0

    好友
  • 0

    获赞
  • 0

    评论
  • 218

    访问数
关闭

站长推荐 上一条 /1 下一条


小黑屋| 手机版| 关于我们| 联系我们| 隐私声明| EETOP 创芯网
( 京ICP备:10050787号 京公网安备:11010502037710 )

GMT+8, 2025-8-2 15:43 , Processed in 0.022428 second(s), 16 queries , Gzip On, Redis On.

eetop公众号 创芯大讲堂 创芯人才网
返回顶部