一直想不到好的一個(gè)點(diǎn)來(lái)寫(xiě)些東西。

今天是周末，是父親節(jié)，又是一個(gè)天文愛(ài)好者的節(jié)日

杭州處于黃梅季節(jié)，今天大雨，自然看不到這個(gè)天文景象

于是坐在電腦前碼一些關(guān)于眼圖的東西，碼著碼著，好像都挺普通的，網(wǎng)上到處都有。

遂刪之。。。

兄弟我做了11年的通信EMC，對(duì)高速設(shè)計(jì)一直不敢掉以輕心，也略有心得。早年懵懵懂懂的SDRAM，吃盡苦頭的DDR3，然后泰然處之的DDR4，再到后來(lái)的25GHz。

一路過(guò)來(lái)，成長(zhǎng)頗多。

DDR3只縮成了一頁(yè)P(yáng)PT放在的PCB設(shè)計(jì)文檔中，歸結(jié)為同層同組同參考。

DDR4洋洋灑灑寫(xiě)了25頁(yè)。

25GHz只留下了一個(gè)成功的身影，就離開(kāi)了。

今天就聊一聊扯一扯PAM4，因?yàn)槠淦孑獾难蹐D，讓我決定翻翻資料。

整理一下，與兄弟們一些學(xué)習(xí)。

PAM4是PAM（Pulse Amplitude Modulation，脈沖幅度調(diào)制）調(diào)制技術(shù)的一種。有PAM3（for IEEE P802.3bp）、PAM4（for IEEE802.3， 28/56/100/400GHz）、PAM5（IEEE P802.3ab）、PAM8（IEEE P802.3bm）。..等多種不同位階數(shù)的編碼方式。PAM信號(hào)是繼NRZ（NonReturn-to-Zero）后的熱門(mén)信號(hào)傳輸技術(shù)，也是多階調(diào)制技術(shù)的代表，當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用在高速信號(hào)互連領(lǐng)域。NRZ和PAM4信號(hào)典型波形如下圖所示。其中，右側(cè)為NRZ和PAM4的光眼圖對(duì)比，NRZ為單眼波形， PAM4為三眼波形（y軸方向存在3個(gè)眼狀圖形）。

RZ 編碼（Return-to-zero Code），即歸零編碼，其特點(diǎn)是在每個(gè)信號(hào)單元的中間均有跳變，為接收方提供了自同步機(jī)制（接收方根據(jù)該跳變對(duì)本方的時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整）。

RZ（Non Return Zero Code）編碼，NRZ編碼也稱(chēng)為不歸零編碼。

NRZ與PAM4信號(hào)差異如下：

? NRZ信號(hào)采用高、低兩種信號(hào)電平表示數(shù)字邏輯信號(hào)的1、0，每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳輸1bit的邏輯信息。

? PAM4信號(hào)采用4個(gè)不同的信號(hào)電平進(jìn)行信號(hào)傳 輸，每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳輸2bit的邏輯信息，即 00、01、10、11。

這個(gè)圖就能看出PAM4編碼的優(yōu)越性，只用了NRZ一半的空間就表達(dá)完了。

上圖是PAM4的三種表達(dá)方式。

這個(gè)是眼圖細(xì)節(jié)部分測(cè)試表達(dá)。

這些都是硬件角度的一些重點(diǎn)，我們切到EMC角度來(lái)看看。

EMC對(duì)這些高頻信號(hào)重點(diǎn)都是關(guān)心的他的信號(hào)頻率及其頻譜分布。

單一56Gbps信號(hào)而言，PAM4制式其基頻只有14GHz，而NRZ制式的基頻是28GHz，足足少了一半，是不是很優(yōu)越？

還記得當(dāng)年攢機(jī)的時(shí)候拼命超頻，自己搞EMI時(shí)一門(mén)心思想降頻。只要性能能保證，絕不升頻。

如果是上圖這種16組26Gbps轉(zhuǎn)8組26Gbaud架構(gòu)的400GE光模塊會(huì)如何？光模塊內(nèi)部用NRZ制式，是不是只有200GE的容量。從串?dāng)_角度講，你喜歡16組的26Gbps還是喜歡8組的26Gbps，當(dāng)然是8組的，這些差分耦合的共?？偰芰棵黠@會(huì)少，雖然不是線性的一半。再看原始架構(gòu)下，光模塊自身NRZ制式是16組的13Ghz，而PAM4才8組的6.5GHz，這時(shí)候一比較在基頻及總能量上PAM4都會(huì)優(yōu)越很多。從這一層面上講，同一樣容量下，PAM4制式EMI性能會(huì)優(yōu)先NRZ制式，這也是為什么這幾年P(guān)AM4在高頻場(chǎng)景應(yīng)用越來(lái)越多的一個(gè)原因。當(dāng)然，大部分人還是先看容量，EMC后面再說(shuō)。

這是一個(gè)開(kāi)發(fā)板，三個(gè)IC都同時(shí)支持NRZ和PAM4制式，A1有接地的散熱片，A2沒(méi)有散熱片，A3有不接地的散熱片。不管是哪種制式，李工都基于同一個(gè)頻率來(lái)測(cè)量研究，他設(shè)定為28GHz，是28Gbps NRZ制式2次諧波，是56Gbps PAM4制式2次諧波，即同一基頻，容量差一倍。

時(shí)域內(nèi)測(cè)VPP，兩種制式幅度沒(méi)有大的區(qū)別。

近場(chǎng)scan掃描，在A3處測(cè)得的值也相近。

混響室中測(cè)試，發(fā)現(xiàn)最高能量也相近。

電波暗室中測(cè)試發(fā)現(xiàn)，能量也相近。

從上述的幾個(gè)比對(duì)測(cè)試看，同一頻率下，不管是NRZ還是PAM4輻射能量都相近，這時(shí)候站在EMC角度好像沒(méi)什么優(yōu)越性，所以很遺憾。

但如果是相同的56Gbps容量，PAM4基頻比NRZ小一半，這時(shí)候在同一高頻點(diǎn)去測(cè)量，就會(huì)差很多（理論上是20db/decad），作者并未研究。

散熱片的接地方式不同，作者也測(cè)出了不同的值，我貼出來(lái)給兄弟們參考一下。

就這個(gè)參考板而言，A3接散熱片會(huì)變差，只有四邊都接地時(shí)，輻射才會(huì)最優(yōu)，就相當(dāng)于給A3做了一個(gè)屏蔽罩。

這是我2007寫(xiě)的一篇關(guān)于散熱片的貼子，在老的站刊中還能看到。

這是散熱片兩點(diǎn)接地測(cè)得的數(shù)據(jù)。

這是4個(gè)接地點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

這個(gè)不是接地的數(shù)據(jù)。

這個(gè)結(jié)論與李工的分析相近，原始的貼子里還有些意外情況及公式的分析，有興趣的兄弟可以去扒一扒。

最后說(shuō)一句，上面關(guān)于PAM4部分的東西來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，自己小做整理，并未深入，有深入研究過(guò)的兄弟，請(qǐng)多多指教和分享。
責(zé)任編輯:pj