针对Gigabit应用的FPGA高速串行接口

Xilinx的针对Gigabit应用的FPGA基本都会集成一些高速串行接口，统称为Gigabit Transceiver（GTx），包括GTP、GTR、GTX、GTH、GTZ、GTY（传输速率不断增加）等，不同系列的FPGA集成的GTx不同，详见表1。

表1 不同系列FPGA集成的GTx及性能

	类型	最高性能Gbps	收发器最大数量	峰值带宽Gbps
Virtex UltraScale+	GTY	32.75	128	8,384Gb/s
Kintex UltraScale+	GTH/GTY	16.3/32.75	44/32	3,268Gb/s
Virtex UltraScale	GTH/GTY	16.3/30.5	60/60	5,616 Gb/s
Kintex UltraScale	GTH	16.3	64	2,086 Gb/s
Virtex-7	GTX/GTH/GTZ	12.5/13.1/28.05	56/96/16	2,784 Gb/s
Kintex-7	GTX	12.5	32	800 Gb/s
Artix-7	GTP	6.6	16	211 Gb/s
Zynq UltraScale+	GTR/GTH/GTY	6.0/16.3/32.75	4/44/28	3,268Gb/s
Zynq-7000	GTX	12.5	16	400 Gb/s
Spartan-6	GTP	3.2	8	51 Gb/s

GTx transceiver支持如下高速接口（不同系列，集成度不一样，有些只有在高端系列中才有）：

C   PCI Express, Revision 1.1/2.0/3.0；

C   10GBASE-R；

C   Interlaken；

C   10 Gb Attachment Unit Interface (XAUI), Reduced Pin eXtended Attachment Unit Interface (RXAUI), 100 Gb Attachment Unit Interface (CAUI), 40 Gb Attachment Unit Interface (XLAUI)；

C   Common Packet Radio Interface (CPRI)/Open Base Station ；Architecture Initiative (OBSAI)；

C   OC-48/192；

C   OTU-1, OTU-2, OTU-3, OTU-4；

C   Serial RapidIO (SRIO)；

C   Serial Advanced Technology Attachment (SATA)/Serial Attached SCSI (SAS)；

C   Serial Digital Interface (SDI)；

C   SFF-8431 (SFP+)。

GTx收发器采用的是差分信号对数据进行传输，其中LVDS(Low Voltage Different Signal)和CML(Current Mode Logic)是常用的两种差分信号标准。

GTx接收和发送方向均由PCS和PMA两部分组成，PCS提供丰富的物理编码层特性，如8b/10b编码等；PMA部分为模拟电路，提供高性能的串行接口特性，如预加重与均衡。

不同系列的GTx，集成的PCS和PMA的功能不一样，越高端的系列，集成的功能越多，传输的速率越快。下表为最新的GTY集成的PCS和PMA的功能。

编辑：黄飞