banner.jpg)
相關(guān)專題：
由于不斷追求更高性能，有效數(shù)據(jù)窗的單位間隔（UI）繼續(xù)縮短。速率為1Gbps時，UI為1000 ps；5Gbps縮短為200ps；10Gbps則為100ps。對于100ps的有效數(shù)據(jù)窗，在系統(tǒng)沒有連貫而可靠地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前，只能容忍很小的Tj （總抖動）。以上述速度傳輸時，Tj結(jié)果需遠(yuǎn)小于100ps，而Rj （隨機(jī)抖動）更是以飛秒（fs）為單位。有什么技術(shù)和工具能用來檢定這些飛秒系統(tǒng)呢？
基本上，隨著速度的提升，高速I/O設(shè)計遭遇到較以往更大的挑戰(zhàn)。很多最新標(biāo)準(zhǔn)要求物理層的比特誤碼率為10–12。然而，隨著UI逐漸縮小，要想保持這個數(shù)量級的誤碼率也越來越難。最終，這就意味著設(shè)備級抖動要繼續(xù)縮短。例如，5Gbps的SuperSpeed USB 3.0規(guī)定Rj為2.42ps RMS；10Gbps的SFP規(guī)定Tj為28ps，Rj為1ps左右。
定時分析
所有采用電壓變換來體現(xiàn)定時情況的電氣系統(tǒng)，都伴有討厭的定時抖動。當(dāng)信號速率不斷提高、電壓擺動縮小以降低功耗時，系統(tǒng)的抖動在信號發(fā)送間隔占到相當(dāng)大的比重。這種情況下，抖動成為基本的性能限制。是否具有抖動檢定能力，對成功運(yùn)用符合性能要求的高速第三代（Gen 3）系統(tǒng)至關(guān)重要。如圖1所示，每個時鐘的數(shù)據(jù)級、上升沿和下降沿都在D處表示出來。數(shù)據(jù)鎖存是數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，無論在何種工具（示波器或軟件仿真系統(tǒng)）上，都以眼圖形式顯示。在每個時鐘上，邊沿的定時位置（如果有的話）有助于時鐘/數(shù)據(jù)延時統(tǒng)計分布。這種位移即抖動或時間間隔誤差（TIE）。
TIE抖動是相對已知或已恢復(fù)時鐘測量出的信號定時誤差。在串行數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，TIE通常被稱為抖動。TIE很重要，因?yàn)槠渖踔聊茱@示一段時間內(nèi)少量抖動的累積效應(yīng)。以圖2為例，每毫微秒時鐘邊沿的TIE標(biāo)準(zhǔn)偏差是9.6ps。
圖1： 串行數(shù)據(jù)中的抖動，每個時鐘的數(shù)據(jù)級、上升沿和下降沿都在D處表示出來。數(shù)據(jù)鎖存是數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在示波器上以眼圖形式顯示。
圖2： TIE抖動測量有其他方法測量單波形抖動，包括周期性抖動和cycle-to-cycle抖動。
然而，測量信號波形上抖動的方法還包括測量周期抖動（period jitter）和相鄰周期間抖動（cycle-to-cycle jitter）。周期抖動是對信號的測量，通常針對從一個沿到另一相似沿的重復(fù)信號。常見的周期測量工具，會測量某一信號的上升沿到下一上升沿之間的數(shù)值。采用數(shù)據(jù)傳輸方式（如DDR內(nèi)存），同時利用上升沿和下降沿來記時數(shù)據(jù)比特，這時測量周期僅為半個周期。在采集周期測量值的有效樣值后，可分辨標(biāo)準(zhǔn)偏差和峰值。該統(tǒng)計數(shù)據(jù)即信號中的周期性抖動。
