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LDPC与级联编码技术
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【仪测高下】224Gbps高速线缆测试方案
芯世相· 2025-10-31 18:23
高速传输速率发展历程 - IEEE 802.3系列标准推动以太网数据传输速率从2010年代的100Gbps(802.3bj)和200Gbps(802.3cd)发展到2020年代的400Gbps(802.3ck)乃至当前的1.6Tbps(802.3dj)[1] - 调制技术从传统的NRZ向PAM4转变,使频谱效率提升一倍,为未来实现更高速率传输提供可能,IEEE 802.3dj单通道支持的最大速率超过200Gbps[1] - OIF的CEI框架支持单通道224Gbps速率,面向芯片至光引擎、背板及铜缆互连等多种应用场景,从CEI-56G发展到CEI-112G,再到CEI-224G[3] - InfiniBand XDR互连产品的单通道速率高达200Gbps,同样采用PAM4编码调制技术,用于高性能计算和高速存储系统互连[6] - AI大模型训练与推理、5G基站回传等场景以及数据中心规模扩大,对800G/1.6T以太网支持成为必然,驱动高速传输技术发展[6] 224Gbps技术背景与应用场景 - 在112 GBd波特率下通过PAM4调制技术实现224Gbps传输速率,但相较NRZ调制,PAM4的信噪比需求提升了9.5 dB[6] - 为提升纠错能力,低密度奇偶校验码与级联编码等技术被广泛应用,高频低损耗PCB基材和高频连接器的推出为速率实现提供保障[6][7] - 典型应用场景包括芯片至光引擎封装基板走线、背板互连高速PCB和高速无源铜缆、机架内互连高速有源铜缆以及数据中心光模块[8] - 背板互连场景的典型传输距离为≤1米,机架内互连使用高速有源铜缆的典型距离为≤3米[8] 224Gbps高速线缆测试关键指标 - 高速线缆指标由常规指标和后处理指标组成,常规指标包括频域和时域指标,可由VNA直接测量,后处理指标通过算法处理得到[9] - 关键频域指标包括差分插入损耗、差分回波损耗、模式转换以及近/远端串扰,用于评估通道性能和阻抗匹配程度[11] - 关键时域指标包括时域阻抗分布、对内时延差和对间时延差,对于保持信号同步具有重要意义[12] - 后处理测试指标以IEEE802.3dj为例,包括信道工作裕量、有效回波损耗和插入损耗偏差,需通过MATLAB脚本计算[13][14] - CEI-224G和Infiniband XDR还有特有后处理指标,如FOM ILD、ICN和ICMCN等[16] 夹具去嵌的应用和典型去嵌方法 - 网络分析仪测试高速线缆时需对夹具进行去嵌,以消除夹具对测试结果的影响,当前产品标准不强制要求,但终端用户有时会要求[18] - VNA常见的去嵌方法包括基本去嵌方法和高级时域去嵌方法,后者如R&S ISD、R&S SFD、R&S EZD等时域算法软件,适合高速线缆夹具去嵌[19] - 测试夹具设计对确保去嵌精度至关重要,IEEE P370标准规范了夹具设计、去嵌方法与S参数验证流程[21] R&S公司测试方案 - R&S提供针对IEEE 802.3dj、CEI-224Gbps和Infiniband XDR高速线缆的全套软硬件测试方案,支持CR4/CR8高速线缆的自动化测试[23] - 硬件方案由矢量网络分析仪、矩阵开关系统和自动校准单元等构成,支持10MHz到67 GHz宽频带测量,满足224Gbps测试需求[24] - 软件方案R&S®ZNrun自动化测试平台支持相关标准,可一键生成COM、ERL等关键指标报告,并可集成MATLAB脚本进行二次开发[26] - 该方案以其高度集成化、多客户端控制与同步测量、全自动一致性测试以及灵活定制与扩展性等技术特点,为用户提供高效、准确的测试解决方案[26]