什么是时钟恢复?


时钟恢复是配合采样示波器或误码仪的一种技术方案,用作他们的采样时钟。高速串行信号连接到时钟恢复产品的输入端,该仪器会把内嵌在数据中的时钟恢复出来,并提供在输出端,给采样示波器或误码仪使用。(其内部由锁相环、相位误差放大器、压控振荡器组成)



此外,对于合规测试或一致性测试, 规范和标准通常会给出时钟恢复所需要的参数,包括级数、带宽和峰值等。


为什么在100G/400G,甚至800G通信中要用到时钟恢复?


因为在100G/400G,甚至未来的800G应用中,很多标准中都已经要求或将要求配有时钟恢复,例如IEEE802.3bs/cd/cu/db, OIF-CEI中,Fiber Channel中。在实际的测量过程中,被测设备(DUT)中没有可使用的时钟信号可以触发示波器或者是误码仪的错误检测部分,还有就是对于过长的时钟到数据延迟(例如长光纤线轴),时钟到数据延迟会导致信号退化(眼图闭合)。


 
图 | 长光纤线轴


采样示波器的工作必须基于一个外部的同步时钟才能进行信号采样,否则完全得不到任何采样数据。对于很多做设备测试的场合来说,被测件可能无法提供一路同步时钟,这时就需要借助于时钟恢复模块从信号里恢复提取时钟 , 因此,完整的 PAM4测试需要一个专用的 CDR。


以是德科技为例,其时钟恢复模块除了集成了可变的均衡器能够打开闭合的眼图以外,还拥有高灵敏度的光/电CR(放大的O/E意味着更多的信号可以发送到测量模块,从而为眼图及测试结果带来更多的裕量,更可使用选项JSA,可做更精确和更低的抖动测量。


是德科技推出的时钟恢复模块N1077B有何特色?


此次推出的新N1077B多模光电一体化时钟恢复模块,支持PAM4和NRZ信号,速率可达64GBd实现单波100G的多模短距测试。 


 图 | 是德科技多模光电一体化多模时钟恢复模块


N1077B 多模光电一体化多模时钟恢复模块可提供如下优势:


•支持100G/400G/800G应用的短距多模时钟恢复,包括单波100G时钟恢复
•内置可设置参数的均衡器,将闭合的眼图打开。 
•高灵敏度光电信号时钟恢复,较高的眼图/模板测试冗余度
•选件JSA 增强抖动测量精度


它的典型应用场景是配合采样示波器使用,接法大致如下:


 图 | 光被测件下的接线示意(注:需要额外接上PC显示)


 图 | 电被测件下的接线示意


是德科技为什么在这个时候推出N1077B?


答案是市场的需求驱动。随着数据时代的到来,数据中心越来越多。根据对数据中心内部通信的统计,中小型数据中心超过90%的光纤链路长度小于100米,大型数据中心超过70%的光纤链路长度小于100米,超过80%的长度小于125米,多模可以满足绝大部分链路的需要,随着网络设备的技术的提升,今后多模光纤支持的传输距离有可能进一步增加。多模光纤搭配VCSEL具有低链路成本、低功耗、更高可用性的优势,成为了最具成本效益的数据中心解决方案。云数据中心和企业本地数据中心持续稳定的需求增长,也为经济高效的多模光纤解决方案提供了广大的市场前景。

 


此外,随着多模应用的发展和普及,新定义的多模光纤解决方案针对多波长SWDM和BiDi收发器而优化,可为100Gb/s以上的高速传输网络提供更长的传输链路和网络升级余量,多模市场增长所带来的新的应用场景都需要相应的测试方案来支持。


结合前面的内容,我们可以发现,多模光电一体化模块N1077B是具有市场前景的,但数据中心的改建是个大工程,一般不会轻易改变,因此N1077B面向的其实是未来市场——数据中心的新建部署。


N1077B填补行业空白的背后是是德科技的点线面战略


事实上,是德科技全线时钟恢复模块可以完整覆盖从125MBd到64GBd,从光信号到电信号,从单模到多模的所有测量情况:下图所示的是可以支持到 64GBaud 的 NRZ/PAM-4 信号时钟恢 复模块,N1076A 只支持电信号时钟恢复,N1077A 光电一体化 的 CDR,可支持单 / 多模和电信号的时钟恢复,N1078A光电一体化的CDR,可支持到64GBd单模信号的时钟恢复,最新推出的N1077B也是光电一体化的CDR,可支持到64GBd的多模信号的时钟恢复。


这四款时钟恢复模块是专门针对 PAM-4 信号时钟恢复设计和优化的,可以实现在 50M~64G 波特率情况下 NRZ/PAM-4 信号可靠的时钟恢复。如果输入信号的眼图张开度不好,还可以通过外置 的均衡器选件打开闭合眼图再进行时钟恢复。


 


在时钟恢复模块之外,是是德科技在800G测试领域的点线面战略,下面用三张图来表述:


 
 
 


写在最后


N1077B推出的前提有两个,一个是数据中心应用场景的爆发,另一个是多模通信技术的突破,也就是半导体工艺技术演进下的VCSEL技术突破。