CDR — saat ve veri kurtarma

Seri bir optik bağlantı ayrı bir saat taşımaz: alıcı, saati veri akışının kendisinden kurtarmalı ve ardından bitleri buna göre yeniden örneklemelidir (“yeniden zamanlamalıdır”). Bunu yapan devre CDR’dir (saat ve veri kurtarma). CDR’nin nerede oturduğu — hostta mı, modülün içinde mi — form faktörleri arasındaki belirleyici farklardan biridir ve kontrol bitleri, CodingBox’ın okuduğu ve kodladığı belleğin bir parçasıdır.

Bir CDR ne yapar

1. Gelen bit geçişlerinden bir faz kilitli çevrimle saati çıkarır.
2. Veriyi yeniden zamanlar — her biti kurtarılan saat kenarında yeniden örnekler, böylece yol boyunca biriken zamanlama gürültüsü (jitter) giderilir.
3. Bir sonraki aşamaya doğru temiz kenarları yeniden üretir (Tx tarafında lazer sürücüsü, Rx tarafında host SerDes’i).

Bu nedenle bir CDR, bir jitter sıfırlama noktası işlevi görür. Her bağlantının, host PCB izi, konektör ve modül arasında paylaşılan bir jitter bütçesi vardır; modüldeki bir retimer, host tarafının kendi payını gevşek harcamasına izin verir.

Host tarafında mı, modül tarafında mı

SFP+’ın yoğun 10G anahtarlamada XFP’yi geride bırakmasının ve 100G modüllerin 40G modüllerden daha sıcak çalışmasının nedeni tam olarak budur.

Modül belleğinde nerede yaşar

SFF-8636 (QSFP+/QSFP28) — bkz. SFF-8636:

CMIS (QSFP-DD, OSFP, QSFP112) — Sayfa 01h, Tx/Rx CDR desteğini ve bypass’ın kontrol edilebilir olup olmadığını bildirir; Sayfa 10h, şerit başına Tx/Rx CDR etkinleştirme (bypass) kontrollerini tutar ve gerekli bir CDR kilitlenemezse veri yolu durum makinesi activated’a ulaşamaz (CMIS sorunları).

SFF-8472 (SFP/SFP+/SFP28) — standart bir CDR kontrolü yoktur; modülün CDR’si (varsa) dahili olarak yönetilir. Hosta görünen ilgili mekanizma, alıcı bant genişliğini hız grupları arasında değiştiren hız seçimidir.

Pratikte neden önemli

• Çok hızlı modüller. Bir CDR, bir hız aralığına kilitlenir. 10G’de kullanılan 25G’lik bir modülün veya 4×10G’ye ayrılmış 100G’lik bir QSFP28’in, daha düşük hızı destekleyen bir CDR’ye sahip olması gerekir — ya da hostun onu bypass etmesi gerekir (bayt 98 / CMIS). “25G’de çalışıyor, 10G’de ölü” genellikle budur.
• Tanılama olarak kilit kaybı. LOL bayrakları, CDR’nin bir saati kurtaramadığı anlamına gelir: sinyal çok bozulmuş, yanlış hız veya sinyal yok — modülden şüphelenmeden önce Rx gücünü ve hız ayarlarını kontrol edin (DDM seviyeleri).
• Güç ve gecikme. Her retimer güce mal olur (25G’de onlarca ila yüzlerce mW; PAM4 DSP’leri için watt’lar) ve gecikme ekler. Kısa DAC bağlantıları ve gecikmeye duyarlı fabrikler genellikle CDR bypass edilmiş şekilde çalışır.
• Kodlama tutarlılığı. Bir QSFP28’i yeniden kodlarken CDR mevcut bitleri (bayt 129) donanımla eşleşmelidir: CDR’lerin mevcut olduğuna inanan bir host, onları eksik veya farklı CDR’nin kaldıramayacağı bir hızda etkin bırakabilir. Bkz. QSFP ailesi donanım spesifikasyonları.

CodingBox’ta

EEPROM editor, SFF-8636 veya CMIS’e göre bu alanları üzerine gelindiğinde adlandırır — CDR mevcut, CDR kontrolü, LOL bayrakları, Seçenekler — böylece bir modülün CDR yapılandırmasını okuyabilir, bir şeridin kilidi kaybedip kaybetmediğini görebilir ve kimliği kodlarken CDR bitlerini donanımla tutarlı tutabilirsiniz.

“25G’de bağlanıyor, 10G’de ölü” ve diğer hız kilidi belirtileri Hız, veri hızı ve mod sorunları sayfasında ele alınır.

CDR’nin sürücü, TIA ve denetleyici arasında nerede oturduğu ve PAM4 modüllerinin onu eşitleme ve gearbox işleviyle bir DSP’nin içine nasıl aldığı: Modül elektroniği, Modülasyon ve DSP.

Hangi host arabirimlerinin yeniden zamanlanmış bir modül beklediği (XFI, CAUI-4 C2M, PAM4 AUI’leri) ve hangilerinin doğrusal birine tolerans gösterdiği (SFI, LPO): XGMII, XAUI ve AUI ailesi.