探索DS280BR810：低功耗28Gbps 8通道線性中繼器的卓越性能與應(yīng)用

在高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)念I(lǐng)域中，對(duì)于高性能、低功耗的中繼器需求日益增長(zhǎng)。DS280BR810作為一款超低功耗、高性能的八通道線性均衡器，支持高達(dá)28Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，為前端口、背板和芯片至芯片應(yīng)用的高速串行鏈路帶來(lái)了出色的解決方案。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款中繼器的特性、應(yīng)用以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

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一、DS280BR810的特性亮點(diǎn)

1. 多速率多協(xié)議支持

DS280BR810是一款八通道多協(xié)議線性均衡器，能夠支持傳輸速率高達(dá)28Gbps的接口。其線性特質(zhì)保留了發(fā)射信號(hào)的特性，允許主機(jī)與鏈路合作伙伴ASIC自由協(xié)商發(fā)射均衡器系數(shù)（如100G - CR4/KR4），實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)互操作性，同時(shí)對(duì)延遲影響最小。每個(gè)通道獨(dú)立運(yùn)行，可進(jìn)行獨(dú)立信道前向糾錯(cuò)（FEC）。

2. 低功耗設(shè)計(jì)

該器件具有出色的低功耗特性，典型值為每通道93mW，且無(wú)需散熱器。這不僅降低了系統(tǒng)的功耗成本，還簡(jiǎn)化了散熱設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

3. 集成設(shè)計(jì)與小封裝

DS280BR810集成了AC耦合電容（RX與TX），免除了集成電路板（PCB）對(duì)于外部電容的需求。采用8mm x 13mm的BGA小封裝，適用于簡(jiǎn)易直通布線，獨(dú)特的引腳分配支持在封裝下對(duì)高速信號(hào)進(jìn)行路由。此外，還提供引腳兼容的重定時(shí)器，可用于距離較長(zhǎng)的應(yīng)用。

4. 寬工作范圍與配置靈活性

它采用2.5V ± 5%單電源供電，運(yùn)行溫度范圍為 - 40°C至 + 85°C，可通過(guò)SMBus或外部EEPROM進(jìn)行配置，單個(gè)EEPROM最多可由16個(gè)器件共享，為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供了極大的靈活性。

二、DS280BR810的應(yīng)用場(chǎng)景

1. 背板和中板長(zhǎng)度延長(zhǎng)

DS280BR810具有強(qiáng)大的均衡能力，能夠均衡插入損耗，將背板通道的傳輸距離延長(zhǎng)15 - 20dB，超出正常專用集成電路（ASIC）的性能。在設(shè)計(jì)時(shí)，輸入通道插入損耗建議在14GHz處達(dá)到210dB，輸出通道插入損耗應(yīng)根據(jù)下游ASIC和FPGA SerDes能力確定，大致在14GHz處大于5dB。

2. 前端口眼圖開啟

對(duì)于銅纜和光纖應(yīng)用的前端口，DS280BR810能夠均衡插入損耗，將前端口通道的傳輸距離延長(zhǎng)15dB，同時(shí)支持CAUI - 4和CR4電氣要求。在設(shè)計(jì)時(shí)，輸入通道插入損耗同樣建議在14GHz處達(dá)到210dB，輸出通道插入損耗在出端口應(yīng)用中，應(yīng)將中繼器靠近前端口籠；在入端口應(yīng)用中，輸出與下游ASIC之間在14GHz處應(yīng)有25dB的損耗。

三、DS280BR810的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 電源設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)電源時(shí)，應(yīng)確保電源能夠提供推薦的工作條件，包括DC電壓、AC噪聲和啟動(dòng)斜坡時(shí)間。根據(jù)規(guī)格書中提供的最大電流消耗來(lái)計(jì)算電源所需提供的最大電流，同時(shí)，只要滿足推薦的工作條件，DS280BR810不需要特殊的電源濾波，僅需標(biāo)準(zhǔn)的電源去耦，如每個(gè)電源引腳使用0.1μF電容，以及單個(gè)1.0μF和10μF的大容量電容。

2. 布局設(shè)計(jì)

• 去耦電容：去耦電容應(yīng)盡可能靠近VDD引腳放置，如果電路板設(shè)計(jì)允許，可直接放置在器件下方。
• 高速差分信號(hào)：高速差分信號(hào)應(yīng)緊密耦合、匹配 skew 并進(jìn)行阻抗控制，盡量避免使用過(guò)孔，若必須使用，應(yīng)采取措施最小化過(guò)孔殘樁，如穿過(guò)大部分或所有層，或進(jìn)行背鉆。
• GND處理：可在高速差分信號(hào)焊盤下方使用GND隔離，以抵消焊盤電容，提高信號(hào)完整性。同時(shí)，應(yīng)在器件下方直接放置GND過(guò)孔，將連接器件的GND平面與其他層的GND平面連接起來(lái)，有助于提高器件到電路板的熱導(dǎo)率。

四、總結(jié)

DS280BR810以其低功耗、高性能、多速率多協(xié)議支持以及靈活的配置方式，為高速串行鏈路應(yīng)用提供了優(yōu)秀的解決方案。無(wú)論是背板和中板長(zhǎng)度延長(zhǎng)，還是前端口眼圖開啟，都能發(fā)揮出其卓越的性能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遵循電源和布局的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，能夠充分發(fā)揮DS280BR810的優(yōu)勢(shì)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

電子工程師們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中，還需要根據(jù)具體的需求和場(chǎng)景，對(duì)DS280BR810進(jìn)行合理的配置和優(yōu)化。大家在使用DS280BR810的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。