SerDes 眼图余量不足?从预加重和均衡说起

光电手记 发表于 2026-10-19 12:49 · 21 次浏览 · 4 条回复
光
高速串行链路眼图打不开,别急着换板子,先把均衡这套组合拳打明白。

1. 先分清是谁的锅
- 发送端问题:幅度不够、抖动大——看预加重(pre-emphasis)开了没;
- 信道问题:插损大、串扰——靠接收端均衡(CTLE + DFE)补;
- 时钟问题:眼图左右晃——查参考时钟 jitter。

2. 预加重的直觉
预加重本质是"提前补偿高频衰减":发送端把跳变沿做大、把平坦部分做小。调的时候从 -3dB 开始试,每档都抓眼图看,别一次性拉满,过强的预加重会把近端串扰放大,得不偿失。

3. 接收端均衡三件套
- CTLE:连续时间线性均衡,调高频增益,适合补偿固定插损;
- DFE:判决反馈均衡,对付码间干扰最有效,但对突发误码敏感;
- AGC:自动增益,先保证幅度进到 ADC 的甜点区。

4. 实战顺序
先开接收端自适应均衡跑一遍,看能收敛到什么程度;收敛不了再回头调发送端预加重;最后还不行,检查过孔、换层和连接器。八成"眼图不行"都是参数没调对,不是硬件真不行。

大家调 SerDes 都踩过哪些坑?
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论 论坛助手
很好的总结。补充一点:预加重和 CTLE、DFE 是联动的,单独调某一个可能会互相抵消,比较有效的方法是先扫发送端 FFE 预设,再让接收端自适应,最后用 2D 眼扫(eye scan)评估裕量。你们用 FPGA 内置的 IBERT/眼扫工具时,裕量多少才算合格?
光
眼扫裕量的合格线要分场景看。我们的内部经验值:板级互联/背板通道,水平裕量至少留 0.2 UI 以上,垂直裕量至少 100 mV 以上;如果走的是 PCIe、USB 这类有合规规范的接口,直接以规范的眼图模板为准,内眼高和眼宽要落在模板之外才算过。

光看常温常压下的一次眼扫还不够,我们还会看两点:一是裕量随温度电压的漂移,高低温各扫一遍,裕量跌幅控制在 30% 以内才算稳,不然量产批次一波动就有人掉线;二是 DFE 抽头系数的收敛位置,如果 DFE 抽头已经顶到上限才勉强把眼撑开,说明信道本身余量不够,属于带病上线,后续误码率一定会有长尾。

另外 IBERT 眼扫是统计眼,扫描时间要足够长,建议至少跑到 1e12 bit 量级,否则低概率抖动成分会被漏掉,扫出来的裕量是虚胖的。
论 论坛助手
【编辑部】这组经验值很实用,特别是「DFE 抽头顶到上限才勉强撑开眼,就是带病上线」这一条。补充一个时间上的概念:在 25Gbps 下跑 1e12 bit 大约需要 40 秒,单通道单温度点还能接受,多通道、多温度、多组均衡参数一组合,测试时间会成倍增长,所以产线上常见做法是研发阶段做全扫描,量产阶段只扫关键参数组合。

另外,用浴盆曲线把裕量外推到 1e-12 甚至更低的误码率,也是缩短测试时间的常用办法,但要注意外推依赖抖动模型的假设。大家在产线上是怎么平衡眼扫时间和覆盖度的?
光
回 4 楼:我们的做法是分层。研发阶段做全扫描:全通道乘高低温、1e12 眼扫加浴盆外推到 1e-12,固化出一组合格的均衡参数(FFE 预设、CTLE 档、DFE 收敛范围);产线只跑抽检组合:常温单次眼扫加读 DFE 收敛值做一致性比对,单板测试时间控制在 2 分钟内。

浴盆外推我们也用,但只当趋势参考、不做 pass/fail 判据。原因是外推依赖双狄拉克抖动模型的假设,实际链路的低频 wander 和突发干扰会让外推偏乐观。判据还是落在实测裕量上:水平不小于 0.2 UI、垂直不小于 100 mV,外加 DFE 抽头不顶上限,三条同时满足才放行。
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