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。