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Xilinx FPGA的GTx

Xilinx的针对Gigabit应用的FPGA基本都会集成一些高速串行接口,统称为

Gigabit Transceiver(GTx),包括GTP、GTR、GTX、GTH、GTZ、GTY(传输速率不断增加)等,不同系列的FPGA集成的GTx不同,详见表1。

表1 不同系列FPGA集成的GTx及性能


类型

最高性能Gbps

收发器最大数量

峰值带宽Gbps

Virtex UltraScale+

GTY

32.75

128

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

5,616 Gb/s

Kintex UltraScale

GTH

16.3

64

2,086 Gb/s

Virtex-7

GTX/GTH/GTZ

12.5/13.1/28.05

56/96/16

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

400 Gb/s

Spartan-6

GTP

3.2

8

51 Gb/s


GTx transceiver支持如下高速接口(不同系列,集成度不一样,有些只有在高端系列中才有):

C   PCI Express, Revision 1.1/2.0/3.0;

C   10GBASE-R;

C   Interlaken;

C   10 Gb Attachment Unit Interface (XAUI), Reduced Pin eXtended Attachment Unit Interface (RXAUI), 100 Gb Attachment Unit Interface (CAUI), 40 Gb Attachment Unit Interface (XLAUI);

C   Common Packet Radio Interface (CPRI™)/Open Base Station ;Architecture Initiative (OBSAI);

C   OC-48/192;

C   OTU-1, OTU-2, OTU-3, OTU-4;

C   Serial RapidIO (SRIO);

C   Serial Advanced Technology Attachment (SATA)/Serial Attached SCSI (SAS);

C   Serial Digital Interface (SDI);

C   SFF-8431 (SFP+)。


GTx收发器采用的是差分信号对数据进行传输,其中LVDS(Low Voltage Different Signal)和CML(Current Mode Logic)是常用的两种差分信号标准。

GTx接收和发送方向均由PCS和PMA两部分组成,PCS提供丰富的物理编码层特性,如8b/10b编码等;PMA部分为模拟电路,提供高性能的串行接口特性,如预加重与均衡。

不同系列的GTx,集成的PCS和PMA的功能不一样,越高端的系列,集成的功能越多,传输的速率越快。下表为最新的GTY集成的PCS和PMA的功能。