但在信号完整性上，USB4对体系规划提出了更大应战。能否以比较廉价的板材，完成USB4传输速度，成为USB4遍及初期所面对的检测。
文︱王树一
图︱硅谷数模
虚拟现实（VR）对显现技能的要求有多高？在硅谷数模半导体有限公司全球总部发动典礼暨IC高速衔接及显现技能研讨会上，小派科技首席执行官翁志彬表明，要做到明晰不晕厥，虚拟现实产品至少要支撑4K画质，所以对分辨率与刷新率的要求都极高，“现在的VR设备，PPI要支撑1000以上，刷新率要到144Hz以上，今后的要求还会更高。”
高分辨率与高刷新率都对体系的数据带宽提出了更高要求。为满意不同显现设备的需求，职业里存在多种总线标准，如DisplayPort、HDMI、MIPI等，这些总线大都选用高速串行总线（SEDES）技能，近年来以SEDES为代表的高速I/O技能发展很快。是德科技资深技能顾问李凯表明，高速I/O总线的发展趋势有三点，即更高速率、更多通道、更杂乱，从速度来看，大约每四五年翻一倍。2019年前后，USB4、PCIe5.0等高速I/O技能标准密布更新，这意味着，高速I/O接口速度将从单通道10Gbps以内，跳到单通道10Gbps以上。
以USB4为例，作为USB标准安排USB-IF在2019年8月底推出的新一代USB技能标准，USB4最高支撑40Gbps传输速率，该速率可一起驱动两台4K显现器。USB4支撑多种数据和显现协议（DisplayPort、PCIe等），能够有用同享最大带宽。此外，USB4还向后兼容 USB 3.2，USB 2.0 ，并支撑Thunderbolt 3。用睿思科技现场使用总监David Lee的话说便是，在USB4年代，USB现已不只是传输数据的标准，而是打通了一条全新的高速公路，无论是音视频，仍是其他格局的数据，都能够在这条路上走，“在物理层都用SERDES，USB4有望统一天下”。
USB4协议进一步降低了体系规划难度，只需求USB C口衔接，就能够完成终端体系简直悉数的对外接口功用，大大降低了体系规划难度。但这是以添加芯片规划杂乱度为价值而得到的，要支撑USB4标准，芯片必定需求更杂乱的信号调制机制，更杂乱的预加剧处理办法，也更难完成功能、功耗与本钱的平衡。
但在信号完整性上，USB4对体系规划提出了更大应战。能否以比较廉价的板材，完成USB4传输速度，成为USB4遍及初期所面对的检测。
硅谷数模资深营销司理Joseph Juan曾撰文指出，高速信号在经过电缆或PCB传输时，衰减现象很严重，甚至会导致信号畸变。长度为25厘米至30厘米的传输线就会带来20dB或以上的通道插入损耗。此外，反射、串扰、噪声和散射都会导致信号完整性恶化，假如信号完整性下降太多，最终将无法在接纳端成功康复传输的信号。
在研讨会上，硅谷数模资深体系总监肖勇也举例说明，智能手机从使用处理器到DisplayPort接口的PCB走线只要8到16厘米，但会给DisplayPort信号带来8到10dB的衰减，这时候通道速率只能从标准的8.1Gbps降为5.4Gbps，才干进行正确传输。
为减轻信号质量衰减，须在高速串行链路参加中继器，以康复被损耗的信号质量，滤除随机噪声和体系噪声，使中继器后输出的信号满意标准要求。现在有两种类型的中继器，即时钟重建中继器（Retimer）与驱动重建中继器（Redriver）。时钟重建中继器既对来自上游的信号进行均衡以补偿传输线损耗，又使用时钟数据康复（CDR）电路来康复时钟，并以此来对每一位数据进行重整，最终将信号质量康复的信号，传送至下流信道。驱动重建中继器只对上游信号进行均衡，并不包括CDR电路，所以不会进行时钟康复与数据重整。
肖勇表明，比较Redriver，Retimer具有显着优势，例如自适应均衡、CDR与信号重整，可滤除随机颤动，可康复整条链路损耗预算，在不影响数据传输质量的前提下可操作性最强，以及低功耗等。
在一个USB C线缆衔接的事例中，假定其体系损耗预算为23dB，假如不加时钟重建中继器，那么一根80厘米的USB C线缆即有可能让体系损耗超越23dB。而参加时钟重建中继器，则可在全链路根本保持23dB的损耗裕量。
上述事例虽然是在USB 3.2或DisplayPort衔接的基础上完成，但对USB4体系，原理是相同的。所以，在信号通道中布置时钟重建中继器，能够打破板级衔接对高速串行总线的功能约束，在削减板级规划难度的基础上，完成高速串行衔接新标准所标称的功能。
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