8B10B详解&综述.pdf

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8B10B编码技术是一种广泛应用于高速串行数据传输中的编码方式。它将8位的数据编码成10位的码字，以此来保证数据和时钟的同步，便于接收方准确分离。8B10B编码在保持低误码率的同时，还具备良好的直流平衡特性，即在较长的数据序列中，“1”和“0”的出现频率大致相同，从而避免了电平偏移问题。此外，这种编码方式还简化了时钟恢复的复杂性，并提高了对传输介质中错误的检测能力。高速串行接口技术，如SATA、SAS和高速PCI，都采用了8B10B编码技术。它们的传输速率极高，可以达到每线10Gbits/s以上。为了适应这种高带宽需求，主流的ASIC和FPGA平台都提供了对这些高速接口技术的支持。高速串行接口主要包括电路部分（负责串行化和解串行化）、物理部分（进行编码）以及链路与协议部分（高层次的功能）。目前，支持多种速率和协议的串行/解串行器已经实现，例如OIF（光互联论坛）就为5Gbits/s-6.375Gbits/s和10Gbits/s-11Gbits/s的速率制定了相应的电路规范，并为短距离和长距离的应用制定了物理连接规范。8B10B编码技术的一个显著优势是其设计的简单性。然而，这种编码方式的系统开销较大，通常达到25%。这意味着在每100个传输位中，有25位是用于编码控制的开销，只有75位实际用于数据传输。由于这一问题，设计者们一直在寻找改进的方法以降低开销，例如通过使用更低开销的编码技术来提高传输效率，同时保持8B10B的其他优点。在讨论8B10B编码的实现方式时，文章指出其编码原理和实现方法都是为了确保数据流的自同步。为了达到这一目标，8B10B编码定义了一组特定的规则来保证数据流中“1”和“0”之间保持平衡，即所谓的直流平衡特性，这对于维持信号完整性非常重要。此外，8B10B编码还具备良好的误码检测能力，这对于保证数据传输的可靠性是至关重要的。8B10B编码技术的运用广泛，不仅在标准接口中，还包括其他多种应用场景，比如高速计算机网络和存储设备的互连。随着技术的发展，为了适应新一代接口标准和更高数据传输速率的需求，8B10B编码不断被改进和优化。然而，这种编码方式并非没有局限性，其主要问题在于相对较高的系统开销，这一问题也是未来研究的重点，以期能够开发出更为高效的编码技术。文章探讨了8B10B编码的改进方法。由于开销问题的存在，研究人员致力于开发低开销的编码技术，以便在保持8B10B编码其他优点的同时，减少系统开销。这些研究涉及多种方案，旨在找到能够在降低开销的同时，不牺牲误码率和信号完整性的新编码方法。