Table of Contents
الدور الاستراتيجي لمراكز التجارة الحرة في الشبكات ذات السرعة العالية
وقد أصبح الاتصال المتسلسل العالي السرعة العمود الفقري للنظم الرقمية الحديثة، فمن الانتقال بالفيديو بين الكاميرات والمجهزات إلى اقتناء البيانات من البلدان المتقدمة النمو ذات السرعة العالية والوصلات المترابطة في مراكز البيانات، حلت الروابط المتسلسلة محل الحافلات المتوازية عبر كل واجهة تقريبا، وتعاني حافلات الموازية من الاختناق، والتحدث عبر الحدود التي تتجاوز بضع مئات من الميغاهرتز.
ولا يمكن أن تشغل صفائف البوابات القابلة للبرمجة الميدانية مكاناً فريداً في التصميم التسلسلي، فخلافاً لما يتطلبه ذلك من مجموعات من القناع الغالي ودورات الصنع الطويلة، تسمح الشركات المشتغلة بالبرمجيات الحرة للمهندسين بطباعة أو التصديق على البروتوكولات المسلسلة حسب الطلب، وهي عملية إعادة تشكيل استراتيجية عندما تتطور المعايير، عندما توفر البروتوكولات الملكية ميزة تنافسية، أو عندما لا تُبرِد أحجام الإنتاج
مهندس معماري تابع للمراسلين: PMA و PCS Layers
ويضم كل مرسل تابع للمؤسسة حواجز فرعية رئيسية هي: المفرزة المادية المتوسطة والفرعية للترميز المادي، ويعتبر فهم هذه الشعبة أمراً حاسماً لوضع معايير لتحديد المهام وتحديد المهام التي ينبغي تنفيذها في نسيج FPGA.
PMA Layer
ويعالج نظام المعلومات المسبقة عن علم جميع الوظائف الرقمية المكرَّسة والمرتفعة السرعة، وهو يتضمن، من ناحية النقل، مُنَعَلَب مُتَجِّل (مُعَدَّل من نوع PMA) ويُستخدم فيه البيانات المُعدَّلة من نوع " PMASI " (المُعدَّلة من نوع " PMAS) ويُستَحَدَّدَتَتَت البيانات عن مسارات الترددات الصوتية على مدار الساعة إلى آخر.
"مطعم "بي سي إس
وتربط الدائرة بين نسيج PMA السريع وجهاز FPGA، الذي يعمل بمعدل الكلمات المتوازية، وهي تعالج المهام الرقمية التي تتطلب تعقيداً معتدلاً ولكنها سريعة جداً للتنفيذ غير المستقر، وتشمل السمات النموذجية لدائرة خدمات المشاريع التجارية 8b/10b أو 64b/66b، وتوسيغ وتوسيم الكلمات، وكشفها ومواءمةها، والربط بين التوقيتات الخاصة ببروتوكولات تحديد النطاقات المتعددة الأطراف.
وثائق البائعين ضرورية لرسم خرائط مفصلة للمجموعات، وخرائط للسجلات.() أما " دليل المستعملين في سلسلة الـ 7 " (FLT:1]) فيقدم تغطية شاملة لتشكيل PMA و PCS، في حين أن [(FLT:2]) " دليل الوجوه المتسلسلة العالية السرعة " يشمل Intel Agilex and Strix
Transceiver Placement and Routing Fundamentals
وينظم بائعو هذه المؤسسة أجهزة نقل إلى أربعة أو مصارف، ويتقاسمون كل منها معاملات السحب الخاصة وسجلات ساعات الإشارة، ويقرر الإيداع المادي لهذه الأصناف في نظام الموت ما يمكن أن تحصل عليه المصارف التابعة للمؤسسة من بيانات متسلسلة، ويجب أن تتحققوا من أن مصرف التحويل المختار له إمكانية مباشرة للوصول إلى منطق هيئة الأوراق المالية والأسعار اللازمة لتجهيز البروتوكولات، وتقيّد بعض الأجهزة بعض المهام عبر الشبكة إلى مواقع محددة.
تصميم أجهزة تحويل ذات قاعدة FPGA
ويحول مسار الإرسال البيانات الموازية من نسيج FPGA إلى مسار متسلسل سريع، وبينما يكون المفهوم بسيطا، يتطلب التنفيذ العملي معالجة دقيقة لضبط التوقيت، وتكييف الإشارات، ووضع شكل خاص بالبروتوكولات.
هيكل التسلسل والتشغيل
ويقبل المُتسلسل داخل دائرة مراقبة الممتلكات كلمة موازية تتراوح بين 8 و10 و16 و20 و32 و40 قطعة، ويُحدثها على أساس معدل الوصلات الافتراضية المتوازية، ويُستخدم في هذه الحالة عدد من البيانات المتوازية من الوصلات الضيق للصناديق، ويُستخدم فيها جهاز الوصلات التقريبية للأجهزة المُصنوعة من السائلة المُصغّة في شكل جهاز مضغوط.
Clock Generation and Jitter Control
ويبدأ تشغيل نظام تحديد المسارات باستخدام مدخلات الساعة المرجعية، ويقبل معظم مترجمي نظام تحديد أسعار السلع (LVDS)، أو LVPECL، أو HCSL) برقم قياسي مختصر، ويفسر هذا الرقم المميز لمقياس الترددات المرجعية للساعة الواحدة، ويظهر جليد المقياس المرجعي للساعة الواحدة على أساس النواتج المتسلسلة.
وتحتاج بعض البروتوكولات إلى تحديد ساعات الأشعة المقطعية للحد من التدخل الكهرومغناطيسي، كما تحدد شركة PCI Express وSATA و USB 3.0 جميع هذه البروتوكولات س سى مع بيانات محددة عن طريقة التناوب، وإذا كان على جهاز إرسالك أن يدعم شركة SSC، يتحقق من أن PL يمكن أن تتبع الترددات التناوبية (من 30 إلى 33 كيلوهرتز) وأن تردد سجل المنازعات في نهاية الاستلام له ما يكفي من الترددات.
الرصيد المتبقي من خط الترميز
ولا يمكن أن تحتمل الروابط التسلسلية فترات طويلة من القطع المتطابقة، إذ أن دائرة نزع السلاح والتسريح وإعادة الإدماج تحتاج إلى حواف للحفاظ على القفل، كما أن أجهزة الاستلام التي تعمل بالأشعة فوق البنفسجية لا تحتاج إلا إلى رصيد من الرؤوس الثابتة من طراز FC.
وفيما يتعلق بالوصلات الجمركية، يمكن تنفيذ مدونات بديلة مثل 16b/18b، و8b/9b، أو Manchester coding، والمبادلات دائما بين النفقات العامة، وتوازن البلدان النامية، والكثافة الانتقالية، وتعقيد التنفيذ.() وثمة مورد مفيد لاختيار رموز خطية هو [(FLT:0]]]]IEE 802.3 وثيقة معايير ، تحدد مخططات الترميز لكل معدل من معدل من هذه الشبكة.
Transmit Equalization and Pre-Emphasis
وتعتمد الخسارة في القنوات على الترددات: فثمة عناصر عالية التردد تحدد التحولات السريعة تخفف أكثر من العناصر المنخفضة التردد، مما يؤدي إلى تدخل في نظام التشغيل المشترك، مما يجعل من الصعب على جهاز الاستلام التمييز بين العناصر من الصفرية، ويعوض تحقيق التكافؤ في التحويلات عن طريق زيادة الترددات العالية قبل أن تغادر الإشارة السائق، ويعادل التنفيذ الأكثر شيوعاً الناتج الرئيسي المتتابع للسجلات بعد صدوره.
وتكشف أجهزة تحويل البرمجيات الحرة والمفتوحة المصدر هذه المعاملات عن طريق سجلات التشكيلات، وتُقدم قيم البدء في مذكرات تطبيق البروتوكولات المشتركة، وتبدأ بالإطارات الموصى بها، وتُستحسن من خلال مراقبة رسم العين في مدخل جهاز الاستقبال، وتزيد من الطبقات قبل الغزو وبعده إلى حين فتح العين، ولكن يجب أن تتوقف قبل أن تؤدي التواتر المفرط إلى نقل السائل وتجاوز التداخل.
الناتج: Swing, Termination, and Signal Integrity
إن العامل الموصل في مجال الإنتاج قابل للبرمجة، ويقلل من استهلاك الطاقة، ويخفض معدل الطاقة الكهربائية والإنذار، ولكنه يقلل من نسبة الإشارة إلى الأرقام عند جهاز الاستقبال، ويضع الناتج المتباين إلى الحد الأدنى اللازم لتحقيق فتحة عين مقبولة في النهاية، نظرا لفقدان القناة، ويمكن أن يضاهي الاختلال الخارجي في خط النقل، الذي يميز عادة 100 أوم، ويتوفر مقاومو الإنهاء الداخلي، ولكن نسبة التسامح في ذلك.
تصميم أجهزة استقبال مجهزة على أساس FPGA
تصميم الاستلام هو المكان الذي تفصل فيه الخبرة والاهتمام بالتفاصيل بين حلقة قوية من واحدة تعمل بشكل متقطع، ويجب على جهاز الاستقبال أن يستعيد ساعة نظيفة من إشارة متدهورة، وأن ينسق حدود الكلمات، وأن يعوض عن العاهات في القنوات.
Clock and Data Recovery
وتستخدم الدائرة في جهاز إرسال البيانات في محطة FPGA على شبكة الإنترنت حلقة غير مسبوقة أو متداخلة على مراحل لتوليد ساعة عينات تتعقب حواف البيانات الواردة، ويحدد نطاق الترددات في مركز البحوث والتطوير مدى سرعة تسارع الوقت المسترد بعد تغير الترددات والمتربة، ويسمح جهاز تحديد النطاق الترددي العالي بتحديد مزيد من الضوضاء من عمليات نقل البيانات لتأثير على الساعة المستعادة.
ويتطلب تقرير التنمية البشرية ساعة مرجعية متوقفة على تردد البيانات الواردة في إطار تسامح محدد، عادة ما يتراوح بين 100 و300 جزء من المليون، وإذا كانت ترددات المراجع والبيانات تختلف بأكثر من نطاق سحب البيانات في تقرير التنمية الشامل، فإن تقرير التنمية سيتوقف، وهذا الشرط يصبح بالغ الأهمية عندما يستخدم جهاز النقل عن بعد مصدرا مرجعيا مختلفا، وفي نظم متعددة النقاط، يجب أن يكون لكل مرسل مرجعي ساعة ذاتية ذات دقة كافية.
التنبيهات والكشف عن البيانات
وعندما يستعيد مركز التحقيقات الجنائية الساعة ذات العجلة، يقدم الحلفاء كلمة موازية إلى دائرة مراقبة السلوك، وتحديد الحدود هو إجراء تعسفي، ويجب أن تجد دائرة المواءمة الحدود الصحيحة عن طريق البحث عن نمط معروف، أما بالنسبة لثمانية وعشرة وأربعين وأربعين وأربعين نقطة، فتحدد الوحدة الرئيسية للوحدة الرئيسية رقم 28.5 (النمط المشترك 1100000101) دورياً في سلسلة القفل أو التدريب.
بعد التواؤم، يجب أن يحافظ جهاز الاستقبال على التزامن، ففقدان التزامن يحدث عندما تفسد الأخطاء نمط التواؤم، وعادة ما تشمل جهازا حكوميا ينتقل من المتزامنة إلى فقدان النظام بعد عدد من الأخطاء البرنامجية، وهذا الهستيريز يمنع حدوث طلقات ضوضاء قصيرة من التسبب في إعادة لا داعي لها.
تحقيق التكافؤ
وفي معدلات متعددة المستويات، قد يكون للإشارة التي تصل إلى دبابيس أجهزة الاستلام ارتفاع في العين يبلغ عشرات الألياف فقط، وتسترد مرحلتان من المكافئة الإشارة، وتورد عناصر عالية التردد مقارنة بالترددات المنخفضة، وتزيد من فعالية محتوى الإشارة المنخفضة التردد، وتحتاج ممرات العبور التابعة للمؤسسة إلى زيادة في قيمة الكسب اليدوي، وتضع عادة أعلى مستويات الفقد في قنوات التدريب 3-5.
وبعد مركز تبادل المعلومات عن التكنولوجيا، يظل المعهد الدولي للمعارف المتبقية مُعزىاً إلى التأملات والاستجابات الطويلة الأجل، وتُستَخَلِّص إدارة عمليات حفظ السلام من القطع التي سبق اكتشافها باستخدام أجهزة الاسترجاع، وتُعدّد كل واحدة منها قراراً سابقاً من قبل مُعاملة، وتُستَنَدِّدُه من العينة الحالية، وتُنفِّذ معظم أجهزة التطوُّر المُف المُع المُعُعُ المُعَةُعَةُ المُ المُعَةُعَةُعَةُ المُ التي تُعَتَتَتَتَتَتَةُتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَعَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَعَتَعَتَتَتَتَتَتَتَتَتَعَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَ
مسح العينين وتحليل المارجين
(ب) أدوات فحص العين التي توفرها شركة البائع لا تقدر بثمن لتحديد هامش الربط، ويوفر جهاز الاتصال مرفأ لتحليل الهامش يتيح لك تحويل نقطة العينة في الفول والزمن مع قياس معدل الخطأ قليلاً، وبمسح نقطة العين عبر فترة الوحدة، تولد منحنى حوض استحمام يبين أن وحدة خفض الانبعاثات هي وظيفة أخذ العينات.
النزاهة في الإشارة وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور
ولا يمكن لأفضل تشكيلة للمرور العابر أن تعوض عن التصميم السيء لثنائي الفينيل متعدد الكلور، إذ إن الانضباط في مجال سلامة الإشارة إلزامي بالنسبة للوصلات التسلسلية العالية السرعة الموثوق بها.
تصميم خط نقل الانبعاثات
أزواج الاختلاف في المسارات مثل المايكروسب المختلط أو المتقاطعات مع وجود عجز متمايز قدره 100 أومتر 10 في المائة، وتتوقف حالة الاختلال في السمة على التتبع، والتسارع في التتبع، وسمك الديكل، والوزن النحاس، واستخدام ما أوصى به مشغلو النسيج من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، واستخدام قياسات الترسبات الأرضية باستخدام مذيب ميداني مثل الاختفاءات الاصطناعية.
فعندما تكون القوارير غير قابلة للإبطال مثلاً عندما تتجه إلى موصل على الجانب المقابل من اللوحة، تُقلل من الزورق باستخدام العجلات الخلفية أو عن طريق توجيه طبقة قرب الموصل، وتُستخدم عبوة العجلات في شكل حبوب مائلة أكثر من ذي قبل، وتُحدث في شكل حبوب رصيفية تُحط من العين عند الترددات.
تسليم الطاقة للمرسلين
(أ) إن إمدادات الطاقة الكهربائية العابرة للمستقبل حساسة بشكل ملحوظ بالنسبة للضوضاء؛ وقد يكون لدى هيئة إنتاجية عالية المستوى نموذجية من طراز FPGA إمدادات متعددة من طراز VDO: واحدة للمرسل PMA، وواحدة للمنطق الرقمي لجهاز PCS، وواحدة لجهاز FPGA، ولا تتقاسم هذه الإمدادات دون عزلة، وتستخدم أجهزة مصممة ذات عينات منخفضة من أجل أجهزة الصنع.
Connector and Cable Selection
وكثيرا ما يكون الموصل الموجود على حافة اللوحة هو أضعف وصلة في القناة، إذ أن الموصلات المصممة حسب معدل البيانات والارتفاع المتحكم به، وبالنسبة لتطبيقات البرمجيات الخلفية، فإن أجهزة الاتصال المستخدمة المصممة للإشارات المتعددة الأطقم، مثل سلسلة الكبريتات الكبلية أو سلسلة التأثيرات المتحركة، ويجب تحديد الكابلات العالية السرعة لمعدل البيانات وطولها.
البروتوكولات الحديثة ونواهج التنفيذ
بروتوكولات أورورا وتوريم المواد
ويعرض " زيلينكس " بروتوكول أورورا " كوزن خفيف " ، وهو رابط قابل للتكدس من أجل ربط " FPGA----FPGA " عبر الخطط الخلفية، ويعالج " أورورا " الاستيعاب، والربط بين البيانات تماما والمستعمل، ويعزز البروتوكول الروابط البسيطة أو الكاملة مع عدد محدد من الممرات، ويستخدم نموذج " أورورا " إيب " ، الذي يتعامل مع تحديد نقاط الوصلات " .
JESD204B/C for High-Speed Data Converters
(ج) معيار الوصل بين الـ (JESD204) أصبح الطريقة الغالبة لربط البلدان المتقدمة النمو والبلدان النامية المعرضة للانقراض بموجات متعددة الأطراف، ويعزز التنقيح باء الاحتياجات من التحلي بالثباتات المحددة، ومزامنة متعددة الأطقم، ومعدلات الانتقال حتى 12.5 غباراً، ويمتد معدل الانتقال من 1 إلى 32 غمغاً، ويستلزم تنفيذ نظام الإبلاغ المالي المشترك 204 اهتماماً دقيقاً بإطار التحويل.
PCI Express
ويُعدّ هذا الرقم مُبَاً في الحساب، ويشتمل العديد من نماذج دعم البرامجيات المتعددة الأطراف على مجموعات مُصَنَّعة من PCI Express IP، وتُستخدم الطبقات الفيزيائية في 2.5 GT/s (Gen1)، و5 GT/s (Gen2)، و8 GT/s (Gen4)، و32 GT/s.
100G/400G Ethernet and PAM4
ومع تجاوز معدلات البيانات 56 غبزاً، يصبح العزل الثنائي للشبكة غير عملي بسبب القيود المفروضة على نطاق الترددات، ويضم نظام PAM4 جزءاً من الرمز الواحد باستخدام أربعة مستويات فولتية، ويضاعف معدل البيانات بالنسبة لمعدل حزم معين، ويطرح نظام PAM4 تحديات جديدة: فهناك ثلاثة فتحات عينية عمودية بدلاً من نقطة واحدة، ونسبة الأشعة إلى الجرعة 580 درجة مئوية أقل من مستوى الأشعة المميتة.
الاختبار، والتقدير، وديوغ
البناء - في التجارب الذاتية
ويشتمل كل جهاز من أجهزة إرسال البيانات من طراز FPGA على مولدات وأجهزة تحقق من النمط المبني، وتستخدم أنماطاً من نظام PBS-7، و PRBS-15، و PRBS-23، و PRBS-31 لتشديد الصلة مع الأنماط الواقعية للانتقال إلى البيانات، وتنتقل هذه المعلومات من جهاز الإرسال وتتحقق من أن اختبارات التدقيق في الأسلاك تُظهر أخطاء في النسيج أو قضايا المواءمة.
اختبارات الرعب
(ب) أن تُجري اختبارات الوصل مباشرةً، وأن تُدير المولد النمطي لمدة كافية لتحقيق الثقة الإحصائية، وبالنسبة إلى هدف خفض الانبعاثات قدره 10 - 12 ، يجب أن تُلاحظ على الأقل 10 () ] أجزاء دون خطأ.
المسائل المشتركة
وعندما لا تُستهل الرابطة، تُدقق في ما يلي: وجود ساعات مرجعية ودقة التردد، وإعادة تحديد التسلسل، ووضعية القفل في خط القفل، ووضعية القفل في سجل التسوية، ووضعية المواءمة، ويوفر كل بائع في إطار نظام تحديد درجات الحرارة في منطقة المحيط الهادئ مؤشرات للوضع يمكن الوصول إليها من خلال وصلة جهاز النقل، وإذا ما أُغلقت عملية التسلسل، يتحقق من أن جهاز الاستلام يُعدل في حالة حدوث زيادة.
منهجية التصميم وتدفقات الذئاب
ويقلل النهج المنهجي من المخاطر ويعجل التنمية، ويبدأ مع ممر نقل السلعة لتوليد التأشيرة البديهة الصحيحة، ويقلل سلوك جهاز النقل عبر الإنترنت باستخدام نماذج المحاكاة المقدمة من البائعين، ويتحقق من توقيت إعادة ضبطها، وتوقيت إغلاقها، وسلوك إغلاقها، ويضع اختبارا يمارس مولدات وأجهزة التنقيب عن نماذج الإشارات المثبتة في نمط معين.
الحفاظ على سجل هامش الربط أثناء التطوير، وتسجيل ارتفاع العين وقياسات الاستطلاع لكل لوحة وكل زاوية درجة حرارة، وتساعد هذه البيانات على تحديد التغيرات في التصنيع وتوجّه التغييرات في تصميم التنقيح المقبل.
الاتجاهات المستقبلية والاتجاهات التكنولوجية
وستستمر معدلات البيانات التسلسلية في الزيادة، مدفوعة بمطالب مركز البيانات وبواسطة المعايير الناشئة مثل 800 جي إيثيرنت وPCI Express Gen6 (64 GT/s) وستتضمن أجهزة نقل البيانات المتطورة نماذج للحرف، بما في ذلك PAM6 و PAM8، مما يتطلب المزيد من المساومة، وستظل التصورات المتشابكة، حيث يتم إدماج المترجمين البصريين في نفس المجموعة التي تُدمج فيها نماذج تصميمات الكهربائية
بناء وصلات متسلسلة قوية تقوم على أساس FPGA يكافئ التحليل الدقيق، وممارسات التصميم المُنضبطة، والتحقق المنهجي، بفهم هيكل جهاز تتبع الشبكة، ومعالجة سلامة الإشارات منذ البداية، واستخدام أدوات الاختبار والقياس المتاحة، يمكنك تنفيذ الاتصالات المتسلسلة المتعددة الأطقم بشكل موثوق في نظمك.