1. 串行鏈路里的DSP模塊與它們?yōu)槭裁纯偸恰按蚣堋弊鲞^(guò)幾輪高速SerDes鏈路調(diào)試的工程師應(yīng)該都有這種感覺(jué)單看某個(gè)模塊原理圖、指標(biāo)、仿真報(bào)告都說(shuō)得通一旦把發(fā)送端均衡、接收端均衡、時(shí)鐘恢復(fù)這些模塊串到同一條鏈路上跑起來(lái)就會(huì)出現(xiàn)各種“莫名其妙”的現(xiàn)象——眼圖明明在單模塊仿真里是開(kāi)的整條鏈路卻收斂不了DFE抽頭權(quán)重讀出來(lái)一片亂碼CDR鎖定頻率漂移幾十個(gè)ppm找不到原因。這些問(wèn)題的根源往往不在某個(gè)模塊本身而在于模塊和模塊之間的DSP交互邏輯沒(méi)有理清楚。1.1 SerDes DSP不只是均衡器先看清整個(gè)信號(hào)鏈在干什么SerDes的完整信號(hào)鏈可以分成幾個(gè)環(huán)節(jié)每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)信號(hào)做一件“修復(fù)”工作。發(fā)送端先把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成串行比特流經(jīng)過(guò)TX驅(qū)動(dòng)器輸出到信道。信道就是一段PCB走線(xiàn)、連接器、背板過(guò)孔它對(duì)高速信號(hào)做的事情非常“暴力”衰減高頻分量、引入反射、帶來(lái)串?dāng)_。信號(hào)在信道里走的距離越長(zhǎng)、速率越高損傷就越嚴(yán)重。到了接收端信號(hào)已經(jīng)不是一個(gè)干凈的方波了而是一團(tuán)被“壓扁”的模擬波形體現(xiàn)在眼圖上就是眼睛變小、抖動(dòng)變大、碼間干擾ISI嚴(yán)重。接收端接下來(lái)的工作是把這個(gè)損壞的信號(hào)盡量恢復(fù)成可以判別的數(shù)字信號(hào)。這里涉及幾個(gè)關(guān)鍵模塊CTLE連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性均衡器模擬域里做的線(xiàn)性濾波器主要用來(lái)補(bǔ)償信道的頻率相關(guān)損耗把高頻分量抬起來(lái)。AGC自動(dòng)增益控制調(diào)節(jié)信號(hào)幅度到后端ADC或者比較器能處理的范圍。DFE判決反饋均衡器利用之前判決出來(lái)的碼元消除當(dāng)前碼元上的殘余ISI屬于非線(xiàn)性均衡對(duì)后標(biāo)post-cursor干擾的抑制特別有效。CDR時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)從接收數(shù)據(jù)里提取出時(shí)鐘找出最佳的采樣點(diǎn)。這四個(gè)模塊在SerDes接收端按順序協(xié)同工作而且每一個(gè)模塊的參數(shù)都會(huì)影響后面模塊的輸入信號(hào)形態(tài)。這就是DSP interactions的核心它們不是四個(gè)孤立的黑盒而是一條鏈路上的四個(gè)相互耦合的調(diào)節(jié)環(huán)。1.2 為什么“獨(dú)立調(diào)優(yōu)”的思路在SerDes里走不通很多第一次接觸高速鏈路調(diào)試的工程師會(huì)習(xí)慣性地采用“各個(gè)擊破”的思路先把CTLE調(diào)好再看DFE最后調(diào)CDR。這個(gè)思路在低速或者短距離鏈路上勉強(qiáng)能跑但在56Gbps PAM4或者112Gbps這類(lèi)高速鏈路上幾乎一定會(huì)碰壁。原因在于鏈路的“均衡預(yù)算”是有限的。整個(gè)接收鏈路的均衡能力有個(gè)總量CTLE抬了多少高頻增益DFE需要消除的后標(biāo)幅度就會(huì)變化DFE抽頭收斂得深不深會(huì)改變采樣點(diǎn)附近的信號(hào)張度而采樣點(diǎn)的位置又是由CDR決定的CDR的環(huán)路帶寬和采樣點(diǎn)的選擇反過(guò)來(lái)又會(huì)決定DFE誤差信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性。用一個(gè)生活化的類(lèi)比來(lái)理解這三者就像三個(gè)人配合抬一張桌子進(jìn)窄門(mén)。CTLE負(fù)責(zé)把桌子的前半部分抬高DFE負(fù)責(zé)修正桌面的扭曲CDR負(fù)責(zé)找準(zhǔn)哪一刻能把整張桌子塞進(jìn)門(mén)。如果一個(gè)人動(dòng)作幅度過(guò)大另外兩個(gè)人就不得不大幅度修正自己的動(dòng)作甚至互相抵消。整套系統(tǒng)只有“配合著調(diào)”才能收斂到一個(gè)共同的最優(yōu)點(diǎn)而不是各自調(diào)到各自的最優(yōu)。2. 發(fā)射端均衡FFE抽頭、增益與擺幅的協(xié)同發(fā)送端均衡在鏈路DSP交互里往往是被低估的角色。很多調(diào)試筆記的注意力都集中在接收端的CTLE和DFE上把發(fā)射端的FFE當(dāng)成了一個(gè)“預(yù)設(shè)好就不用管”的參數(shù)。實(shí)際上發(fā)射端的設(shè)置會(huì)深刻地影響接收端DSP的收斂狀態(tài)。2.1 FFE的預(yù)加重與去加重邏輯發(fā)送端FFE前饋均衡用一串抽頭系數(shù)來(lái)塑造發(fā)送波形的頻譜。最常見(jiàn)的形式是“去加重”主抽頭決定發(fā)送幅度后抽頭一般一兩個(gè)決定相對(duì)主抽頭的衰減量衰減相當(dāng)于對(duì)高頻分量做額外的強(qiáng)調(diào)。舉個(gè)例子一條信道在5GHz處的衰減比在1GHz處多8dB那么FFE可以預(yù)先在發(fā)送端把高頻分量多抬一點(diǎn)讓信號(hào)經(jīng)過(guò)信道之后各頻率分量恢復(fù)到大體均衡的狀態(tài)。這個(gè)“預(yù)先抬高頻”在時(shí)域上表現(xiàn)為當(dāng)發(fā)送碼元從高電平跳到低電平時(shí)后面的碼元被稍微壓低當(dāng)連續(xù)發(fā)送相同碼元時(shí)輸出幅度恢復(fù)到滿(mǎn)幅。FFE抽頭數(shù)量和權(quán)重的設(shè)計(jì)核心約束有兩個(gè)一個(gè)是抽頭數(shù)量不能無(wú)限增加因?yàn)槊恳患?jí)抽頭都需要對(duì)應(yīng)的模擬延遲線(xiàn)和驅(qū)動(dòng)級(jí)面積和功耗吃不消另一個(gè)是抽頭的權(quán)重分辨率決定了均衡精度。對(duì)于56Gbps以上的設(shè)計(jì)發(fā)送端FFE往往只有3到5個(gè)抽頭能削的ISI范圍有限所以接收端的CTLE/DFE還得繼續(xù)兜底。2.2 TX幅度、壓擺率與接收端AGC的隱性聯(lián)動(dòng)發(fā)送端FFE的權(quán)重設(shè)置會(huì)直接改變接收端看到的信號(hào)擺幅。主抽頭權(quán)重大平均發(fā)送幅度就高后抽頭權(quán)重拉低信號(hào)邊緣會(huì)變得更陡峭但整體的平均幅度也可能被壓低。接收端的AGC會(huì)基于接收信號(hào)幅度做自動(dòng)調(diào)整。如果發(fā)射端主抽頭權(quán)重過(guò)大接收端AGC會(huì)主動(dòng)降低增益這時(shí)候如果信道損耗又很大信號(hào)經(jīng)過(guò)CTLE之后的高頻分量幅度可能不夠如果發(fā)射端主抽頭權(quán)重過(guò)小AGC會(huì)把增益拉得很高這時(shí)候CTLE和DFE輸入端的噪聲和串?dāng)_也會(huì)被放大。這里的一個(gè)實(shí)操心得是調(diào)試時(shí)不要只盯著接收端的CTLE/DFE寄存器也要把TX FFE的抽頭權(quán)重讀數(shù)打出來(lái)看。如果TX的主抽頭權(quán)重在鏈路建立之后被訓(xùn)練算法調(diào)到接近上限甚至掛著上限說(shuō)明接收端AGC大概率已經(jīng)在“拼命喊救命”了此時(shí)應(yīng)該優(yōu)先調(diào)整信道設(shè)計(jì)或者TX預(yù)加重策略而不是繼續(xù)在接收端均衡上死磕。我在某次背板鏈路的調(diào)試?yán)锞陀龅竭^(guò)接收端DFE的第一個(gè)抽頭權(quán)重讀出來(lái)異常大怎么調(diào)CTLE都不對(duì)勁。后來(lái)把眼光放到發(fā)送端發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)測(cè)試用的參考信號(hào)源FFE默認(rèn)配置其實(shí)引入了過(guò)大的后標(biāo)干擾。把TX側(cè)前一個(gè)抽頭的權(quán)重稍微拉高之后DFE第一條抽頭權(quán)重立刻回落整個(gè)鏈路的抖動(dòng)也降下來(lái)了。這個(gè)案例給我的教訓(xùn)很直接所謂DSP交互是真的會(huì)跨越發(fā)送端和接收端整條物理鏈路的。3. 接收端DSP核心鏈CTLE→AGC→DFE→CDR的編排接收端是整個(gè)SerDes DSP交互最密集的區(qū)域也是問(wèn)題集中爆發(fā)的區(qū)域。這里每一個(gè)模塊的系數(shù)調(diào)整都會(huì)“波及”其他模塊。理解它們之間的耦合關(guān)系才是做好高速鏈路調(diào)優(yōu)的關(guān)鍵。3.1 CTLE與AGC不能讓“第一顆”均衡器吃太多增益CTLE在信號(hào)鏈里處于非?？壳暗奈恢盟苯犹幚韽男诺肋M(jìn)來(lái)的模擬信號(hào)。CTLE可以補(bǔ)償信道損耗但它有個(gè)致命軟肋它沒(méi)法區(qū)分“被信道衰減掉的高頻信號(hào)”和“本來(lái)就在高頻段的高頻噪聲”。CTLE把高頻分量抬起來(lái)的同時(shí)也把高頻噪聲抬起來(lái)了。所以AGC和CTLE之間有個(gè)經(jīng)典的“博弈”。AGC會(huì)根據(jù)輸出信號(hào)的幅度調(diào)整增益CTLE根據(jù)信號(hào)的高頻損傷情況調(diào)整高頻增益。如果CTLE把高頻增益拉得太高AGC為了讓信號(hào)幅度不超出ADC的范圍會(huì)整體壓低增益。這樣做的結(jié)果是信號(hào)的中低頻部分反而被壓得太低高頻噪聲卻已經(jīng)被“放大”了一輪最終信噪比反而惡化。實(shí)際操作上需要記住一個(gè)原則CTLE高頻增益應(yīng)當(dāng)以一個(gè)較低的幅度姿態(tài)去補(bǔ)償信道而不是把信道損耗完全“補(bǔ)平”。補(bǔ)平是一個(gè)陷阱因?yàn)槟銜?huì)同時(shí)補(bǔ)出一堆噪聲。業(yè)界一般的做法是CTLE補(bǔ)償信道損耗的60%到80%剩余的交給DFE來(lái)處理。DFE是判決反饋型的它在消除探頭時(shí)的噪聲放大效應(yīng)上比CTLE優(yōu)秀得多。3.2 DFE抽頭權(quán)重與CDR鑒相信息之間的關(guān)系DFE是接收端均衡里“力氣最大”的一環(huán)。它的核心思路是當(dāng)前碼元恢復(fù)之后把它對(duì)下一個(gè)碼元的干擾減掉。因此DFE需要知道前面幾個(gè)碼元的值并且為每一個(gè)“前碼元位置”分配一個(gè)權(quán)重。DFE的收斂過(guò)程依賴(lài)判決反饋環(huán)路而判決反饋環(huán)路需要準(zhǔn)確的時(shí)鐘來(lái)采樣波形。CDR就是那個(gè)提供時(shí)鐘的模塊。于是出現(xiàn)了一個(gè)雞生蛋蛋生雞的問(wèn)題DFE的收斂需要CDR給出好的采樣點(diǎn)CDR的鑒相需要均衡后的信號(hào)呈現(xiàn)清晰的跳變沿。這個(gè)耦合在自適應(yīng)算法里的體現(xiàn)是DFE抽頭權(quán)重和CDR相位會(huì)互相“拉扯”。當(dāng)DFE收斂不夠充分時(shí)信號(hào)波形上還有殘留的ISI這些ISI會(huì)被CDR的鑒相器誤判為相位偏移導(dǎo)致CDR把采樣點(diǎn)推到一個(gè)次優(yōu)位置采樣點(diǎn)次優(yōu)又會(huì)讓DFE的誤差信號(hào)變大DFE進(jìn)一步調(diào)整權(quán)重形成惡性循環(huán)。一個(gè)有效的排查手段是觀察CDR積分路徑上的相位控制字。如果這個(gè)控制字在DFE收斂前后出現(xiàn)大幅擺動(dòng)就要懷疑均衡是不是還沒(méi)收住。此時(shí)可以先強(qiáng)制把CDR固定在一個(gè)試驗(yàn)性的采樣點(diǎn)比如最佳采樣的左側(cè)一點(diǎn)點(diǎn)讓DFE先收斂再放開(kāi)CDR讓CDR自行找到最終采樣位置。這種“分步收斂”的方法在實(shí)際調(diào)試中屢試不爽。3.3 動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)的DSP握手自適應(yīng)的耦合與收斂順序現(xiàn)代SerDes接收端的自適應(yīng)算法大體上是分階段收斂的。鏈路建立初期先跑CTLE和AGC的粗調(diào)讓信號(hào)幅度落在合理范圍內(nèi)然后打開(kāi)DFE自適應(yīng)讓抽頭權(quán)重逐步收斂最后再由CDR沿著均衡后的眼圖尋找最優(yōu)采樣相位。這個(gè)順序是有講究的。CTLE/AGC是模擬域的粗調(diào)響應(yīng)快、穩(wěn)定DFE是數(shù)字域的精確補(bǔ)償收斂需要幾個(gè)微秒級(jí)別的時(shí)間CDR則涉及整個(gè)采樣環(huán)路的反饋帶寬收斂最慢也最容易受前面兩者的影響。如果上來(lái)就讓CDR和DFE同時(shí)瘋狂自適應(yīng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“二者都認(rèn)為自己沒(méi)錯(cuò)但整體性能就是差”的情形。實(shí)操里的一個(gè)技巧是觀察所有自適應(yīng)環(huán)路的收斂曲線(xiàn)而不是只看最終讀數(shù)。以某個(gè)速率和信道條件為基準(zhǔn)記錄下CTLE、DFE抽頭權(quán)重、CDR相位控制字隨時(shí)間的變化軌跡。如果某一條曲線(xiàn)振蕩幅度一直很大說(shuō)明有另一個(gè)環(huán)路在跟它“糾纏”。把糾纏雙方找出來(lái)優(yōu)先固定其中一方問(wèn)題往往會(huì)迎刃而解。4. 鏈路訓(xùn)練與DSP參數(shù)交接從握手狀態(tài)機(jī)看交互高速SerDes鏈路從加電到正常收發(fā)數(shù)據(jù)并不是“信號(hào)一接上就能跑”的。它要經(jīng)歷一個(gè)鏈路訓(xùn)練階段類(lèi)似于兩個(gè)人先用暗號(hào)試探對(duì)方再約定一套統(tǒng)一的“說(shuō)話(huà)規(guī)則”。這套規(guī)則在以太網(wǎng)環(huán)境里叫鏈路訓(xùn)練Link Training在PCIe環(huán)境里叫LTSSM訓(xùn)練狀態(tài)機(jī)。不管協(xié)議怎么叫背后的核心都是DSP參數(shù)的握手和交接。4.1 訓(xùn)練序列與Preset系數(shù)為什么第一步是握手鏈路訓(xùn)練的第一步是收發(fā)雙方交換訓(xùn)練序列這些序列是預(yù)先約定好的、帶有一定頻率成分的長(zhǎng)pattern。接收端用訓(xùn)練序列來(lái)評(píng)估信道質(zhì)量并依此調(diào)整自己的均衡參數(shù)。訓(xùn)練序列的選擇有講究它要包含足夠多的跳變沿才能讓CDR鎖定頻率也要包含足夠長(zhǎng)的連續(xù)相同碼元段才能讓DFE觀察到完整的后標(biāo)拖尾。經(jīng)典常用的PRBS7、PRBS9、PRBS31各有各的特性分別適合不同的測(cè)試目的。在握手階段發(fā)送端通常會(huì)先按一組“預(yù)設(shè)”的FFE系數(shù)來(lái)發(fā)送信號(hào)。這些預(yù)設(shè)系數(shù)是從典型信道場(chǎng)景里統(tǒng)計(jì)出來(lái)的“平均最優(yōu)值”不是針對(duì)當(dāng)前信道的精確值。接收端拿到信號(hào)之后評(píng)估出信道特性再通過(guò)反饋通道把建議的系數(shù)調(diào)整信息送回發(fā)送端。這種“發(fā)送端-接收端”之間的系數(shù)交換本身就是一種DSP交互而且是跨芯片的交互。這里有一個(gè)容易忽略的點(diǎn)訓(xùn)練階段傳輸?shù)乃俾释日９ぷ魉俾实?。這是因?yàn)樵贒SP參數(shù)還沒(méi)收斂之前鏈路的承載能力有限強(qiáng)行跑滿(mǎn)速率會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練序列上的誤碼率太高自適應(yīng)算法根本無(wú)從評(píng)估。所以鏈路訓(xùn)練的握手是先慢速達(dá)成基本通信再逐步提速到目標(biāo)速率最后在目標(biāo)速率上完成精細(xì)均衡。4.2 收斂后DSP參數(shù)凍結(jié)的依據(jù)與風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)訓(xùn)練完成后收發(fā)雙方的DSP參數(shù)通常會(huì)被“凍結(jié)”進(jìn)入數(shù)據(jù)階段。凍結(jié)不是隨便凍的有一個(gè)判定標(biāo)準(zhǔn)在訓(xùn)練序列上達(dá)到目標(biāo)誤碼率BER并且連續(xù)保持多個(gè)評(píng)估周期。但“凍結(jié)”本身也帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。高速鏈路的信道條件不是永恒不變的。溫度變化會(huì)讓PCB的介電常數(shù)漂移電源電壓波動(dòng)會(huì)改變驅(qū)動(dòng)器的輸出擺幅連接器插拔會(huì)改變反射特性。參數(shù)被凍結(jié)之后這些緩慢漂移就沒(méi)人去補(bǔ)償了鏈路的眼圖裕量會(huì)被慢慢“啃掉”。為此現(xiàn)代鏈路設(shè)計(jì)引入了后臺(tái)自適應(yīng)和周期性重訓(xùn)練機(jī)制。后臺(tái)自適應(yīng)允許DFE抽頭權(quán)重在數(shù)據(jù)階段繼續(xù)微調(diào)但調(diào)整步長(zhǎng)被限制得很小防止數(shù)據(jù)階段的噪聲把參數(shù)帶偏。周期性重訓(xùn)練則是在鏈路質(zhì)量下降到一定程度時(shí)主動(dòng)切回訓(xùn)練階段重新握手。實(shí)際的判斷依據(jù)可以看誤碼率監(jiān)控模塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。如果BER長(zhǎng)期為零或者極低說(shuō)明DSP參數(shù)和當(dāng)前信道匹配良好如果BER在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)突然跳變大概率是信道發(fā)生了實(shí)質(zhì)性變化需要主動(dòng)觸發(fā)重訓(xùn)練。DSP交互不只是參數(shù)之間的耦合也包括時(shí)間維度上“訓(xùn)練-凍結(jié)-監(jiān)測(cè)-重訓(xùn)”的循環(huán)。5. 實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)一個(gè)眼圖問(wèn)題的排查過(guò)程實(shí)錄講了這么多原理最后分享一個(gè)真實(shí)場(chǎng)景下的排查案例。雖然具體項(xiàng)目做了脫敏處理以下統(tǒng)稱(chēng)為“某高速背板項(xiàng)目”但整個(gè)過(guò)程非常典型能幫大家把前面幾章的交互邏輯串起來(lái)。5.1 案例描述與初步現(xiàn)象某公司的背板交換機(jī)項(xiàng)目單板上有若干條高速差分通道工作速率為56Gbps PAM4鏈路長(zhǎng)度在20英寸左右。某天測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)某條通道的誤碼率明顯偏高眼圖在接收端示波器上看起來(lái)“眼睛睜不開(kāi)”——上下眼皮之間有大量圍繞采樣點(diǎn)的“毛刺”。初步測(cè)試結(jié)果發(fā)射端信號(hào)本身的眼圖在測(cè)試點(diǎn)上看起來(lái)正常眼高達(dá)到規(guī)范要求。接收端CTLE輸出端的眼圖高頻分量沒(méi)有明顯缺損。DFE輸出端的眼圖上下兩層的眼睛都偏小且中心區(qū)域有明顯散射點(diǎn)。5.2 排查步驟從寄存器讀數(shù)到隔離CDR/DFE第一步讀取接收端DSP的寄存器狀態(tài)。把CTLE的增益檔位、AGC控制字、DFE抽頭權(quán)重、CDR相位控制字都打出來(lái)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)DFE第一個(gè)抽頭權(quán)重偏大第二條抽頭權(quán)重也明顯非零而CDR的控制字持續(xù)在某個(gè)范圍內(nèi)擺動(dòng)沒(méi)有完全穩(wěn)定下來(lái)。這個(gè)組合很可疑。DFE第二條抽頭權(quán)重非零說(shuō)明信道存在較長(zhǎng)的反射拖尾CDR控制字?jǐn)[動(dòng)說(shuō)明采樣點(diǎn)一直在漂移。表面看起來(lái)像是信道反射問(wèn)題但換一條參考鏈路測(cè)試時(shí)同樣的信道條件卻沒(méi)有這個(gè)現(xiàn)象。于是懷疑問(wèn)題出在模塊間的耦合上。第二步按照前面說(shuō)的“分步收斂”方法把CDR先固定在一個(gè)試探位置讓DFE先收斂。結(jié)果DFE抽頭權(quán)重明顯回落說(shuō)明DFE的收斂條件是滿(mǎn)足的。然后放開(kāi)CDR觀察它找到的采樣位置。發(fā)現(xiàn)CDR最終鎖定的位置對(duì)比DFE收斂后的最優(yōu)采樣點(diǎn)存在大概0.2個(gè)UI的偏移。到這里問(wèn)題已經(jīng)比較清晰了CDR被什么因素“帶偏了”。第三步回頭查發(fā)送端的FFE設(shè)置。讀取訓(xùn)練階段協(xié)商出來(lái)的TX FFE系數(shù)發(fā)現(xiàn)主抽頭和后抽頭的比例與信號(hào)源默認(rèn)值有差異。仔細(xì)檢查原來(lái)這條通道的TX均衡參數(shù)是測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)配置的配置過(guò)程中參考了一條特征相近但實(shí)際有差異的參考鏈路導(dǎo)致高頻補(bǔ)償量偏大。TX高頻補(bǔ)償偏大等效于在接收端輸入了一個(gè)被“過(guò)度均衡”的信號(hào)波形的過(guò)沖加大。DFE為了消除過(guò)沖造成的后標(biāo)會(huì)把第一個(gè)抽頭權(quán)重推高。而DFE的變化改變了采樣點(diǎn)附近的波形形態(tài)最終誤導(dǎo)了CDR的鑒相。整條鏈就是因?yàn)門(mén)X側(cè)的一個(gè)配置偏差引發(fā)了接收端三個(gè)DSP模塊的連鎖反應(yīng)。第四步修正TX FFE參數(shù)把高頻補(bǔ)償降低到參考鏈路的較優(yōu)配置重新跑鏈路訓(xùn)練。結(jié)果DFE抽頭權(quán)重恢復(fù)正常水平CDR鎖定穩(wěn)定誤碼率降到儀器底噪級(jí)別整個(gè)問(wèn)題解決。5.3 三種高頻故障模式速查表把這些年遇到的SerDes DSP交互類(lèi)問(wèn)題整理成一個(gè)速查表供大家在調(diào)試時(shí)快速定位方向故障現(xiàn)象可能原因排查方向常見(jiàn)誤區(qū)DFE抽頭權(quán)重異常偏大TX均衡過(guò)度補(bǔ)償或CTLE高頻增益偏高檢查T(mén)X FFE系數(shù)、CTLE增益檔位只顧著調(diào)DFE增益CDR相位控制字持續(xù)擺動(dòng)DFE未完全收斂CDR相位受ISI干擾分步收斂先固定CDR、收斂DFE直接加大CDR環(huán)路帶寬眼圖兩側(cè)不對(duì)稱(chēng)一側(cè)塌陷CTLE引入相位失真或信道有反射點(diǎn)查看CTLE相位響應(yīng)、TDR掃描信道認(rèn)為是單純信道反射鏈路訓(xùn)練完成后BER仍然偏高訓(xùn)練階段與數(shù)據(jù)階段信號(hào)條件不一致檢查訓(xùn)練時(shí)是否使用完整速率的pattern忘記對(duì)比訓(xùn)練/數(shù)據(jù)兩個(gè)階段的參數(shù)這個(gè)表只能做為初步方向判斷不能替代實(shí)際調(diào)試。真正的DSP交互問(wèn)題往往涉及多參數(shù)聯(lián)動(dòng)需要拿著寄存器讀數(shù)一點(diǎn)點(diǎn)對(duì)照分析。6. 最后再分享一個(gè)調(diào)試時(shí)非常實(shí)用的小習(xí)慣我做高速鏈路調(diào)試的習(xí)慣是拿到一塊板子之后不管眼圖開(kāi)路還是閉路先把所有DSP模塊的寄存器讀數(shù)完整存一版存檔。之后每調(diào)整一個(gè)參數(shù)就重新存一版。調(diào)試到深夜發(fā)現(xiàn)鏈路壞了找不到原因的時(shí)候把之前幾版寄存器讀數(shù)的差異拿出來(lái)比對(duì)經(jīng)常比在示波器上抓波形有效得多。另一個(gè)小技巧是把DFE第一條抽頭權(quán)重的“顆粒度”打出來(lái)看。對(duì)于現(xiàn)代SerDesDFE抽頭權(quán)重通常是一組高精度的數(shù)字控制字這個(gè)控制字的變化粒度可以反映鏈路的穩(wěn)定程度。如果這個(gè)值在小數(shù)點(diǎn)后第三位還在持續(xù)跳動(dòng)說(shuō)明鏈路的噪聲基底很高如果這個(gè)值穩(wěn)得紋絲不動(dòng)說(shuō)明鏈路被“凍”得過(guò)于死板信道一旦漂移就會(huì)出問(wèn)題?！熬獠皇窃綇?qiáng)越好收斂不是越快越好參數(shù)不是越穩(wěn)越好”——這三句話(huà)基本概括了我這幾年做SerDes DSP交互調(diào)試的核心體會(huì)。每個(gè)模塊都有它的作用范圍也有它的副作用邊界。好的鏈路設(shè)計(jì)是在充分理解這些交互關(guān)系的前提下讓每個(gè)模塊各自收斂到恰到好處的位置。