高速串行

Xilinx 解决方案可实现最高的带宽、出色的自适应均衡以及业界领先的设计生产力工具。

概述

该收发器产品包含当前所有高速协议。GTH 和 GTY 收发器具备高标准光学互联所要求的低抖动特性,以及高难度背板操作所需的带 PCS 的一流自适应均衡功能。

  • Versal™ ACAP GTY (32.75Gb/s): 针对延迟和功耗降低进行了优化
  • Versal ACAP GTM (58Gb/s):调整为支持 PAM4 和 NRZ 的最新铜缆、背板和光接口
  • Versal ACAP GTM (112Gb/s):在现有基础架构上扩展 800G 网络
  • UltraScale+™ GTR (6.0Gb/s):将常见协议轻松集成至 Zynq 处理器子系统
  • UltraScale+ GTH (16.3Gb/s): 低功耗与高性能,面向最坚固的背板
  • UltraScale+ GTY (32.75Gb/s): 面向最快速光学与背板应用的最高 NRZ 性能;用于芯片对芯片、芯片对光纤和 28G 背板的 33G 收发器
  • UltraScale+ GTH (16.3Gb/s): 低功耗与高性能,面向最坚固的背板
  • UltraScale GTY (30.5Gb/s): 高性能 - 面向光学与背板应用; 30G 收发器 - 面向芯片对芯片、芯片对光纤和 28G 背板
  • UltraScale+ GTM (58Gb/s):使用 PAM4 为 58G 芯片对芯片、芯片对光器件以及背板应用实现最高性能
  • 7 系列 GTP (6.6Gb/s): 面向消费类和传统串行标准的功耗优化型收发器
  • 7 系列 GTX (12.5Gb/s): 在中等收发器中具备最低的抖动和最强的均衡性能
  • 7 系列 GTH (13.1Gb/s):凭借一流的抖动和均衡性能实现出色的背板和光学表现
  • 7 系列 GTZ (28.05Gb/s):28nm FPGA 中最高速率、最低抖动的 28G 收发器
  • Spartan-6® GTP (3.2Gb/s): 功耗与成本优化的收发器,面向成本敏感型应用

下表详细列出了每个器件系列支持的收发器:

类型 最高性能 1 最大收发器 峰值带宽 2
Versal ACAP GTY/GTM 32.75/58.0 44/52 6,032Gb/s
Versal Premium 系列 GTY/GTM 32.75/112.0 28/70 9,040Gb/s
Virtex® UltraScale+ GTY/GTM 32.75/58.0 128/483 8,384Gb/s
Kintex® UltraScale+ GTH/GTY 16.3/32.75 44/32 3,268Gb/s
Virtex UltraScale GTH/GTY 16.3/30.5 60/60 5,616Gb/s
Kintex UltraScale GTH 16.3 64 2,086Gb/s
Virtex-7 GTX/GTH/GTZ 12.5/13.1/28.05 56/96/163 2,784 Gb/s
Kintex-7 GTX 12.5 32 800 Gb/s
Artix®-7 GTP 6.6 16 211 Gb/s
Zynq® UltraScale+ GTR/GTH/GTY 6.0/16.3/32.75 4/44/28 3,268Gb/s
Zynq-7000 GTX 12.5 16 400Gb/s
Spartan-6 GTP 3.2 8 51Gb/s

1: Gb/s
2:发送与接收结合
3:在多个器件系列中收发器数量最多

收发器

采用 Xilinx 收发器的背板

自适应均衡领先性意味着 Xilinx 收发器可为多种最具挑战性的背板和直连铜缆应用提供稳定可靠的性能。从第一款符合 10GBase-KR 标准的 7 系列 GTH 到 Versal™Premium 系列中即将推出的 112G PAM4 GTM,Xilinx 已建立高质量均衡的声誉,112G PAM4 GTM 可实现一款基于 ADC/DSP 的高级均衡器。无论是 10G 的背板,还是 100G 的铜线,Xilinx 均可提供一款收发器,为其提供支持。

采用 Xilinx 收发器的光学互联

这一光学市场正在从 10Gb/s 接口迅速升级为 100Gb/s、400Gb/s 以及更高速率的接口。Xilinx 收发器的定位是支持广泛的光速率和外形。Versal ACAP 采用一对收发器为当今生态系统中各种各样的光学互连提供支持。GTY/GTYP 支持高达 16.3Gb/s 的 SFP + 和 QSFP + 和高达 32.75Gb/s 的 QSFP28 或 OSFP。GTM 收发器支持这些较低的速率以及高达 58Gb/s 的 QSFP56-DD 和每通道 100Gb/s 接口。均衡的灵活性和自适应性允许同一个收发器既支持远距离基架互联,又支持短距离芯片对光学设备互联,几乎不需要微调和很大的容限。

UltraScale+ MPSoC 高速 IO

Zynq® UltraScale+™ MPSoC 配备了所有全新 GTR 收发器。Xilinx 为 ARMv8 处理器配备了一个收发器和各种外设,以支持最常见的串行互联,从而不仅简化了设计流程,而且还降低了与实现这些互联有关的日常开销。

协议 数据速率 (Gb/s) 配置
PCIe 2.0 2.5, 5.0 1x1, 1x2, 1x4
SATA 3.1 1.5, 3.0, 6.0 2x1
DisplayPort 1.2a Source 1.62, 2.7, 5.4 1x1, 1x2
USB 3.0 5.0 2x1
SGMII 1.25 4x1

Versal 和 UltraScale 收发器协议支持

Xilinx 提供一系列广泛的 串行 IP 协议支持,实现设计生产力加速:

协议 UltraScale™ GTH UltraScale GTY UltraScale GTM Versal GTY(GTYP) Versal GTM
PCI Express® Gen1, 2, 3, 4 Gen1, 2, 3, 4    Gen1, 2, 3, 4, (5)   
光纤通道 4, 8, 16G 4, 8, 16, 10, 20, 32G    4, 8, 16, 10, 20, 32G   
SATA/SAS 1.5, 3, 6G 1.5, 3, 6, 12G    1.5, 3, 6, 12G (24G SAS)   
Aurora 高达 16.3G 高达 32.75G 高达 58.0G 高达 32.75G 高达 112G
协议 速率 (Gb/s) UltraScale GTH UltraScale GTY UltraScale GTM Versal GTY(GTYP) Versal GTM
千兆以太网 1.25 QSGMII, 1000BASE-X, SGMII QSGMII, 1000BASE-X, SGMII      
10G Ethernet 3.125 XAUI XAUI    XAUI   
6.25 RXAUI RXAUI    RXAUI   
10.3125 10GBase-R/KR/SR/LR/ER 10GBase-R/KR/SR/LR/ER 10GBase-R/KR/SR/LR/ER 10GBase-R/ KR/SR/LR/ER/CR 10GBase-R/KR/SR/LR/ER
40G Ethernet 10.3125 40GBASE-R/ KR4, XLAUI, XLPPI 40GBASE-R/ KR4, XLAUI, XLPPI 40GBASE-R/ KR4, XLAUI, XLPPI 40GBASE-R/ KR4、XLAUI、XLPPI、CR4 40GBASE-R/ KR4, XLAUI, XLPPI
100G Ethernet 10.3125 100GBASE-R/ CR10, CAUI-10, CPPI 100GBASE-R/ CR10, CAUI-10, CPPI 100GBASE-R/ CR10, CAUI-10, CPPI 100GBASE-R/ CR10, CAUI-10, CPPI 100GBASE-R/ CR10, CAUI-10, CPPI
25.78    100G-CR4/KR4、 CAUI-4 100G-CR4/KR4、 CAUI4 100G-CR4/KR4、 CAUI4 100G-CR4/KR4、 CAUI4
53.125     CAUI2    CAUI-2
400G Ethernet     400GAUI16 400GAUI8 400GAUI16 400GAUI8
OTU 0.62 - 32.57 OTU-2/3/4, OC-12,48,192 OTU-2/3/4, OC-12,48,192    OTU-2/3/4, OC-12,48,192   
SONET 0.62 - 32.57 OTU-2/3/4, OC-12,48,192 OTU-2/3/4, OC-12,48,192    OTU-2/3/4, OC-12,48,192   
Interlaken - 高达 16.3G 高达 25.78G 高达 53.125 高达 25.78G 高达 53.125
CEI Electrical 4.976 - 6.375 6G 6G    6G   
9.95 - 11.1 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR 11G-SR/MR/LR
19.6 - 28.05    28G-VSR, 25G-LR 28G-VSR, 25G-LR 28G-VSR, 25G-LR 28G-VSR, 25G-LR
58      56G-VSR/LR    56G-VSR/LR
PON    BPON, GPON, GEPON, 10GGPON, 10GEPON BPON, GPON, GEPON, 10GGPON, 10GEPON    BPON, GPON, GEPON, 10GGPON, 10GEPON   
协议 UltraScale GTH UltraScale GTY UltraScale GTM Versal GTY(GTYP) Versal GTM
CPRI 1.228, 3.072, 6.144, 9.83, 16.3G 1.228, 3.072, 6.144, 9.83, 16.3G    1.228, 3.072, 6.144, 9.83, 16.3, 19.7, 20.6G   
串行高速 IO 1.25, 2.5, 3.125, 5, 6.25G 1.25, 2.5, 3.125, 5, 6.25G    1.25, 2.5, 3.125, 5, 6.25G   
JESD204A/B 高达 12.5G 高达 12.5G     
JESD204C     高达 30G   
协议 UltraScale GTH UltraScale GTY Versal GTY(GTYP)
SDI SDI, HD-SDI, 3G-SDI SDI, HD-SDI, 3G-SDI SDI, HD-SDI, 3G-SDI, 12G-SDI, 24G-SDI

为高性能设计提升生产力

Xilinx Versal、 UltraScale 架构收发器系列可在以下方面为客户实现增值:

FPGA Mezzanine Card (FMC),实现广泛的协议和接口

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