50Gbps以太网的双模纠错代码解决方案

据《IEEE 802.3以太网带宽评估报告》预测，到2020年，对以太网端口速度的容量需求将达到10Tbps（每秒兆兆字节），从早期的1Mbps（每秒兆字节）跃升到10Gbps（每秒千兆字节），如今达到400Gbps。详见图1所示。按照这样高的速度，以太网物理层执行的时钟数据恢复电路至关重要。为了实现最高效的以太网组网，设计人员必须选择最优的以太网PCS配置，使其SoC能够满足高性能数据中心应用的要求。例如，100Gbps以太网配置可提供10个通路，达到10Gbps的数据速率，而这没有速率为25Gbps的4通路或50Gbps的2通路效率高。

带宽的提高推动着以太网物理层技术的更多创新，以应对多方面的挑战，例如信道损耗、信号间干扰，更重要的是错误检测和纠错。在传送和接收数据时，检测和纠正错误的同时保持较小硅片面积和较低功耗都很关键。前向纠错 (FEC) 就是这样一种技术，可以检测接收器中的突发错误并进行纠错，而不需要重传数据，因为数据的重传成本很高，而且导致效率低下和延迟。FEC基于Reed-Solomon编写的纠错代码，目前称为Reed-Solomon 前向纠错 (RS-FEC)。此后，IEEE 802.3标准定义了不同的RS-FEC模式，以支持当前的25Gbps以太网和不断演变的50Gbps以太网速度。本文探讨了以太网物理层实施的常见的Reed-Solomon前向纠错方法如何帮助SoC 设计人员保证较小的硅片面积和较低的功耗，甚至是在超出10Gbps的高速运行情况下。