上世紀七八十年代就出來了各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議,比如T1/E1載波系統(tǒng)(2.048Mbps)、X.25中繼系統(tǒng)、ISDN(綜合業(yè)務數(shù)字網)等,那時的速度還比較慢的,到了九十年代,SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數(shù)字體系)和SONET(Synchronous Optical Network同步光纖網)標準出現(xiàn),其基本速度就是STM-1 155.520Mbps,STM-4為622.080Mbps,STM-16為2488.240Mbps,到更后來WDM(Wavelength Division Multiplexing, 波分復用)技術,再到{zx1}的OTN(OpticalTransportNetwork,光傳送網),這里面最重要的個概念就是TDM(Time Division Multiplexing, 時分復用)。
時分多路復用(Time-Division Multiplexing,TDM)是一種數(shù)字的或者模擬(較罕見)的多路復用技術。使用這種技術,兩個以上的信號或數(shù)據(jù)流可以同時在一條通信線路上傳輸,其表現(xiàn)為同一通信信道的子信道。但在物理上來看,信號還是輪流占用物理通道的。時間域被分成周期循環(huán)的一些小段,每段時間長度是固定的,每個時段用來傳輸一個子信道。例如子信道1的采樣,可能是字節(jié)或者是數(shù)據(jù)塊,使用時間段1,子信道2使用時間段2,等等。一個TDM的幀包含了一個子信道的一個時間段,當{zh1}一個子信道傳輸完畢,這樣的過程將會再重復來傳輸新的幀,也就是下個信號片段。
2001年PCIE開始制定,決定以串行方式代替并行的PCI總線時,那時產業(yè)內2.5G PHY已經比較成熟了,PCI組織PCI-SIG決定直接借鑒此速度就很正常;等到PCIE2.0發(fā)布已經是過2007年,就直接X2變成5G了; USB3.0于2008年發(fā)布,直接借鑒業(yè)界比較成熟的5G方案也就很正常了; 而PCIE3.0發(fā)布是2010年時(為什么PCIE3.0是8G而不是10G,這算是個折衷吧,速度越快對PCB走線設計和生產、線纜、測試儀器等要求越高,USB3.0采用64b/66b或128b/130b編碼方案,8G*64/66=7.88G,解碼后的速度幾乎就是2.0的二倍,2.0采用傳統(tǒng)的8b/10b編碼,解碼后速度5G*8/10=4G)。
等到USB3.1發(fā)布,也就是最近的事情(2014年),覺得10G PHY也比較成熟了,那也直接采用10G吧,http://.采用128b/132b編碼,效率與PCIE3.0是等效的,它直接向PCIE借鑒了很多內容。
很早前,業(yè)界有個傳說,銅界質PCB走線{zg}速度只能到16G,幾年前就已經打破了,28G甚至32G以上跑銅界質的高速PHY已經有DEMO演示了,ThunderBolt2.0推出兩路10G PHY,自然也是業(yè)界有這樣能力去推出成熟產品。不出意外的是,ThunderBolt定位在gd,從{zx0}推出1.0接口的MAC電腦(2011年),到現(xiàn)在已經四年過去了,相對來說還很不普及,只在gd電腦上才有配備,其外設產品,比如支持該接口的外接存儲和高清顯示器見到過報道,但市場上賣得真不太多,比起這幾年一下子普及開來的USB3.0還是相差不少。與此類似待遇的是DisplayPort接口,顯示器接口從最早的VGA到DVI,到同時支持聲音圖像傳輸?shù)腍DMI、DisplayPort接口,HDMI逐漸變得常見,尤其是電視接口上,而DisplayPort仍然不太多見。而ThunderBolt在外觀上與Mini DP接口兼容,在功能上可認為是圖像傳輸接口DP和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議PCIE的合體。
{zh1}做個總結:高速串行接口速度由什么決定?當時協(xié)議公布時前代技術的積累與影響和已成熟技術,二者占重要因素。比如2.5G速率和STM-1 155M的關系,比如不同年代PHY技術的成熟度,再者還有業(yè)界{lx1}公司在制定標準時的號召力及技術前瞻性,如Intel在多種協(xié)議上的主導力。
http://