許多行業的數據密集型應用程序繼續突破界限，以快速有效地提供有效載荷數據。5G 通信網絡采用在基礎設施及其連接組件中需要更多帶寬的系統。在航空航天和國防工業中，這意味著在雷達應用和復雜的數據分析儀器中，在更短的時間內處理更多信息。與此相關的是，對帶寬快速擴展的測試和分析轉化為對電子測試設備更高速度和容量的需求。

不斷增長的數據需求導致JEDEC固態技術協會需要引入JESD204標準的最新發展，用于數據轉換器和邏輯器件之間的高速串行鏈路。該標準的B版本于2011年發布，將串行鏈路數據速率提高到12.5 Gbps，并確保從一個電源周期到下一個電源周期的確定性延遲，同時滿足當時基于轉換器的應用的更高帶寬要求。該標準的最新版本JESD204C于2017年底發布，以繼續支持這一代和下一代多千兆數據處理系統性能要求的上升趨勢。JESD204C小組委員會為這一新修訂的標準制定了四個高層次目標：提高通道速率以支持更高帶寬應用的需求，提高有效載荷交付效率，以及提高鏈路的魯棒性。此外，他們希望編寫一個比JESD204B更清晰的規范，同時修復該版本標準中的一些錯誤。還希望提供JESD204B的向后兼容選項。完整的JESD204C規范可通過JEDEC獲得。

這本由兩部分組成的入門書介紹了JESD204C標準，重點介紹了與JESD204B的區別，并詳細介紹了旨在實現上述目標的關鍵新功能，使界面更加用戶友好，同時提供各種行業所需的帶寬能力。本系列的第一部分提供了這些差異和新功能的高級視圖。第二部分將更深入地探討最重要的新功能。

總結JESD204C的變化

JESD204C規范經過精心組織以提高可讀性和清晰度，包括五個主要部分。“簡介和常見要求”部分涵蓋了適用于實現的所有層的要求。物理層、傳輸層和每個數據鏈路層（8b/10b、64b/66b 和 64b/80b）的部分涵蓋了專門適用于這些實現層的要求。整個標準引入了幾個新術語，主要與新的64b/66b和64b/80b鏈路層以及這些鏈路層的新同步過程有關。雖然傳輸層從JESD204B中保持不變，但物理層發生了相當大的變化。上述更改，以及對時鐘和同步的小更改以及前向糾錯 （FEC） 的添加，都在以下各節中進行了總結。

新術語

JESD204C中引入了幾個新術語和配置參數，主要用于描述與64b/66b和64b/80b鏈路層相關的功能。表 1 列出了最相關的術語和參數以及每個術語和參數的簡要說明。這些將在以下各節中進一步描述。

傳輸層

對于JESD204C，傳輸層與JESD204B保持完整。在傳輸層中組裝的數據幀以 8 個八位字節塊的形式通過鏈路發送。對標準的這一部分的組織、文本和圖表進行了更改，以提高清晰度。

由于 64 位編碼方案的性質，在某些配置中，幀邊界與塊邊界不一致（幀可能不包含正好八個八位字節）。本系列的第二部分將介紹這方面的細節和含義。

數據鏈路層

如前所述，該標準的兩個主要部分涵蓋了不同的數據鏈路層方案。以前版本的JESD204標準的8b/10b編碼方案，包括使用SYNC~引腳和使用K.28字符進行同步、通道對齊和錯誤監控，作為向后兼容選項保持不變。然而，從長遠來看，大多數應用可能會使用JESD204C中添加的新的64位編碼方案之一。64b/66b方案將提供最高的效率，并基于IEEE 802.3。雖然它被稱為編碼，但實際上沒有任何編碼（類似于 8b/10b）。該方案只是將兩個標頭位添加到 64 位有效負載數據中。在這種情況下，必須進行加擾，以保持直流平衡并確保足夠的轉換密度，以便JESD204C接收器中的時鐘和數據恢復（CDR）電路能夠可靠地恢復時鐘。本系列的第二部分將對此進行更詳細的介紹。還添加了64b/80b選項，該選項保持與8b/10b方案相同的時鐘比，同時允許使用前向糾錯等新功能。這兩種64位編碼方案都與JESD204B中使用的8b/10b編碼不兼容。

物理層

JESD204C將通道速率上限提高到32 Gbps，同時保持了早期修訂版中規定的312.5 Mbps的下限。JESD204B的上限為12.5 Gbps。雖然不是嚴格禁止的，但不建議將 8b/10b 編碼用于 16 Gbps 以上的通道速率，也不建議將 64b 方案中的任何一種用于低于 6 Gbps 的通道速率。

JESD204C引入了兩類類來定義物理接口的特性。表 2 列出了與每個類相關的車道速率。表3列出了C類中的通道類型以及相關的加重和均衡特性。

JESD204C還引入了JESD204通道工作裕量（JCOM）的概念，用于確認符合C類PHY層標準。這種營業利潤率的計算是對應用B類PHY層實現的眼罩的補充，這些實施在本標準和先前的標準修訂版中進行了描述。

時鐘和同步

JESD204C將保留JESD204B中定義的SYSREF和器件時鐘的使用。但是，當使用 64 位編碼方案中的任何一種時，SYSREF 不是對齊 LMFC，而是用于對齊本地擴展多塊計數器 （LEMC），以提供確定性延遲和多芯片同步的機制。

64位編碼方案的同步過程與JESD204B中使用的同步過程完全不同。SYNC信號已被消除，同步初始化和錯誤報告現在將在應用層軟件中處理。因此，沒有代碼組同步 （CGS） 或初始通道對齊序列 （ILAS）。同步標頭同步、擴展多塊同步和擴展多塊對齊是用于描述同步過程的新同步相關術語。這些同步階段中的每一個都是使用 32 位同步字實現的。本系列的第二部分將對此進行詳細討論。

請注意，對于 8b/10b 編碼，SYNC 引腳和 ILAS 均保留。

確定性延遲和多芯片同步

如上所述，實現確定性延遲和多芯片同步的機制與JESD204B基本保持不變。使用 64 位編碼方案之一時，沒有子類 2 選項。相反，僅支持子類1操作，并使用SYSREF信號在JESD204子系統中的所有器件上對齊LEMC。

前向糾錯

為了實現以更高的通道速率提供更強大的鏈路的目標，JESD204C中加入了FEC選項。該算法基于消防規范，可能對儀器儀表應用特別有用。這是一項可選功能，僅在使用 64 位編碼方案之一時可用。

消防代碼是糾正單次突發錯誤的循環代碼。循環碼的優點是它們的碼字可以在有限域上表示為多項式，而不是向量。消防代碼使用一種綜合癥，可以分為兩個組件以加快解碼速度。

審核編輯：郭婷