中文引用格式： 萬國偉，康凱，蔣海平. 高速以太網均衡技術的綜述與思考[J]. 電子技術應用，2024，50(12)：41-47.
英文引用格式： Wan Guowei，Kang Kai，Jiang Haiping. An overview and thinking of high-speed Ethernet equalization technology[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(12)：41-47.
引言
在過去的十多年中，數據中心中每個組件的有線輸入/輸出（I/O）通道數量和單通道數據速率都顯著增加，典型的大型以太網交換機集成電路的總帶寬大約每五年增長一個數量級。例如，從2008年240 Gb/s（24個通道，每通道速率為10 Gb/s）開始，到2019年接近25.6 Tb/s（256個通道，每通道速率接近100 Gb/s）。這種帶寬需求的持續增長推動了現行56 Gb/s串行I/O標準的發展，并為未來超越100 Gb/s的鏈路奠定了基礎。數據量呈現出爆炸式增長，這大大推動了大型數據中心網絡I/O帶寬需求的快速擴展,高速以太網的發展順應了網絡流量的快速增長趨勢。
高速以太網指的是傳輸速率超過傳統10 Mb/s的以太網技術，涵蓋了包括快速以太網（100 Mb/s）、千兆以太網（1 Gb/s）、10千兆以太網、25千兆以太網、40千兆以太網以及100千兆以太網在內的多種標準,以適應當下對大規模數據傳輸的要求。而隨著現代通信和計算需求的不斷增加，傳統的并行傳輸方式在性能、成本、功耗和可靠性上逐漸難以滿足需求，SerDes（Serializer/Deserializer，串行器/解串器）成為現代高速通信領域不可或缺的關鍵技術。它通過將并行數據轉換為高速串行數據進行傳輸，有效地解決了布線、傳輸速率和功耗等方面的難題，并為以太網、光纖通信、數據中心以及高速芯片間互連提供了可靠的解決方案。
在信號傳輸過程中，存在許多非理想因素，這些因素會破壞信號的完整性，例如頻率選擇性衰減、趨膚效應、介質損耗、串擾、反射、抖動、噪聲等問題。這些問題會對信號的接收和恢復造成不利影響，嚴重時會導致誤碼，影響傳輸質量和性能表現。隨著高速數據通信的需求不斷提升，信號完整性面臨的挑戰也日益嚴峻。為了降低誤碼率、提高數據傳輸的可靠性，目前的普遍做法是在串行鏈路的發送端和接收端使用各種均衡技術進行補償和優化。這些均衡技術能夠有效地補償信號在傳輸過程中的損耗，消除干擾帶來的失真，使得信號在復雜的傳輸環境中依然能夠保持較高的質量和穩定性，確保系統的整體性能和傳輸效率。
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作者信息：
萬國偉1，康凱1，蔣海平2
（1.中國科學院上海高等研究院，上海 201210；
2.裕太微電子股份有限公司，上海 200000）
