作者：Wanda Wang 华南区模拟工程师
随着通信容量的提升，设备端口支持的速率越来越高，从4G时代常见的单口10Gbps和25Gbps*4，到5G时代即将会部署的单口25Gbps，甚至50Gbps，以及56Gbps*8的400G应用。这必将对电路的设计提出了更高的要求。为了补偿高速信号在PCB板上的损耗，提升信号的质量，通常会在链路中加入高速信号调理的芯片。
TI作为全球领先的模拟半导体解决方案厂商，一直以来在高速信号调理产品上不断的投入，从早期的2.5Gbps产品，到当前大量使用的单通道10Gbps和25Gbps产品，以及后续的56Gbps产品，都有相应的解决方案。TI的产品型号众多，在日常的支持工作中，作者发现许多工程师对该类产品的选型不太熟悉，本文将从多个角度来介绍该类产品的选型。
首先从功能上看，我们引入高速信号调理的方案，目的是为了解决高速信号传输过程中引入的插损(Insertion Loss)，抖动(Jitter)，串扰(Crosstalk)和反射(Reflection)。根据这些功能需求，TI产品分为三大类：
- Repeater：补偿插损
- Retimer：在repeater的基础上，内部加入CDR，可以优化信号抖动
- Advanced Retimer：在Retimer的基础上，引入DFE功能，可以解决串扰和反射的问题
从产品的命名上可以分辨出产品的类别，以DS100为例：repeater产品命名为DS100BR410，retimer命名为DS100RT410，advanced retime命名为DS100DF410。
实际应用中该选哪类产品，需要根据系统走线以及信号性能要求去做评估。如果前期不好做出决策的话，建议先按照功能最强大的DF系列来做设计。通常三个系列有管脚兼容的替换产品，后续可以根据调试情况再定。
其次，选择正确速率的产品非常重要，特别是带有CDR的产品，它并不能连续支持所有的速率，因此一定要根据实际需求确定好产品型号。
对于repeater类产品，它可以支持最高速率以下的连续速率。所以选型时，只要保证芯片支持的最高速率不小于实际速率需求即可。
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系列 |
最高速率(bps) |
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DS100 |
10.3125G |
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DS125 |
12.5G |
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DS280 |
28G |
Retimer类产品受到内部CDR的VCO频率范围限制，只能支持部分范围的连续速率，以及下表列出的子速率，而无法向下兼容所有连续速率。
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系列 |
连续速率范围(bps) |
子速率 |
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DS100 |
10.3125G |
/2, /4, /8 |
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DS110 |
8.5~11.3G |
/2, /4, /8 |
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DS125 |
9.8~12.5G |
/2, /4, /8 |
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DS250 |
20.6~25.8G |
/2, /4 |
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DS280 |
20.2~28.4G |
/2, /4 |
比如需要同时支持25.78Gbps和10.3125Gbps，就可以选择DS250DF810。其中25.78Gbps速率落在连续支持的范围，10.3125Gbps则可以用25.625Gbps的1/2子速率。
还有一个非常重要的地方需要注意：高速链路是否需要支持link training，比如常见的KR和PCIE接口，我们就不能选择带有CDR的产品，因为CDR会影响training的过程无法完成。而选择repeater时，一定要支持linear模式，这样才能保证training的顺利完成。TI有专门针对这些应用的产品，比如DS100KR800和DS80PCI402。
除了上述这些关键参数帮助选型之外，还可以利用TI的在线工具WEBENCH，选择设计所需速率，具体的应用场景和协议标准后，系统就会有相应的推荐方案，并且可以进行在线性能仿真，非常简单实用。
通过上面的这些方法，应该就可以选择出一款合适的高性价比产品。
References
[1] WEBENCH工具链接http://www.ti.com/design-tools/signal-chain-design/interface.html
[2] TI高速信号调理产品链接http://www.ti.com/interface/ethernet/ethernet-retimers-redrivers/products.html
