Мультигигабитный трансивер - Multi-gigabit transceiver

• Если в данных слишком мало переходов, принимающий MGT не сможет использовать CDR.
• Если данные слишком повторяющиеся, при высоких частотах линии будут создавать сильные поля и вызывать EMI.
• Если в данных слишком много единиц, чем нулей, или наоборот, Связь по переменному току MGT испытают Джиттер, зависящий от данных вызвано зарядкой и разрядкой емкостей в линии.

Большинство протоколов связи для MGT используют систему кодирования данных, чтобы избежать этих проблем.

Дополнительным преимуществом кодирования является то, что оно позволяет передавать управляющую информацию вместе с данными. Это важно для таких функций, как обнаружение ошибок, выравнивание, коррекция часов и связывание каналов.

Некоторые популярные кодировки:

• 8B / 10B: каждый октет данных отображается в 10-битную последовательность
• 64B / 66B: данные группируются в наборы по 64 бита, скремблируются, а затем имеют префикс в виде 2-битного заголовка
• 64B / 67B: как 64B / 66B, но вместо него используется 3-битный заголовок. Дополнительный бит указывает, инвертированы ли 64 бита или нет, чтобы позволить MGT гарантировать, что количество переданных нулей и единиц примерно сбалансировано.
• SONET / SDH: не кодировка, а группа связанных стандартов, которые группируют данные в блоки фиксированного размера, скремблируют их и добавляют кадр, который включает в себя символ выравнивания

• Обнаружение ошибок на основе кодирования: большинство кодировок определяют набор допустимых символов и допустимые последовательности символов. MGT могут обнаруживать ошибки, ища данные, которые недопустимы в используемой кодировке.
• Циклический контроль избыточности (CRC): Для использования CRC данные разбиваются на кадры (или пакеты ), и к каждому кадру применяется функция CRC. Результат функции добавляется к кадру при его передаче - приемник может повторно вычислить ту же функцию для данных, которые он получает, и сравнить его с результатом передатчика, чтобы определить, находятся ли данные в кадре (или результат CRC передатчика ) был поврежден во время передачи.

• Выравнивание запятых (8B / 10B): приемник ищет во входящем последовательном потоке запятые (управляющие символы 8B / 10B, которые не могут быть созданы путем объединения других символов). Когда он находит запятую, выравнивает границу запятой с границей байта, чтобы все последующие данные были выровнены.
• Блочная синхронизация (64B / 66B и 64B / 67B): приемник ищет во входящем потоке данных 2-битный (или 3-битный, в случае 64B / 67B) заголовок для каждого 64-битного блока.
• Выравнивание A1 / A2 (SONET / SDH): кадры SONET включают заголовок и скремблированную полезную нагрузку. MGT, получающие данные SONET, ищут повторное совпадение с символами выравнивания в заголовке (называемыми A1 и A2) для определения границ байта.

Многие протоколы упрощают синхронизацию с помощью коррекции часов. При коррекции часов каждый MGT включает асинхронный ФИФО. Данные RX записываются в FIFO с использованием последовательных часов из CDR и считываются из FIFO с использованием параллельных часов из остальной системы (локальные часы), обычно те же параллельные часы, которые использовались для TX.

Поскольку часы CDR и локальные часы не совсем одинаковы, FIFO в конечном итоге будет переполнен или опустошен, если он не будет исправлен. Чтобы разрешить исправление, каждый MGT периодически передает один или несколько специальных символов, которые получатель может удалить или воспроизвести в FIFO по мере необходимости. Удаляя символы, когда FIFO слишком заполнен, и реплицируя символы, когда FIFO слишком пуст, получатель может предотвратить переполнение / недостаточное заполнение. Эти специальные символы обычно известны как SKIP.

Связывание каналов позволяет MGT компенсировать перекос между множественными соединениями. Все MGT одновременно передают символ связывания канала (или последовательность символов). Когда последовательность получена, принимающие MGT могут определить перекос между ними, а затем скорректировать задержку FIFO в своих каналах данных приема для компенсации.