मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर: Difference between revisions

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सीरियलाइजेशन और डी-सीरियलाइजेशन से विपरीत मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर को कई अतिरिक्त तकनीकों को सम्मिलित करना चाहिए ताकि उन्हें उच्च लाइन दरों पर संचालित किया जा सके। इनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं:
सीरियलाइजेशन और डी-सीरियलाइजेशन से विपरीत मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर को कई अतिरिक्त तकनीकों को सम्मिलित करना चाहिए ताकि उन्हें उच्च लाइन दरों पर संचालित किया जा सके। इनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं:
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! Technology
! तकनीकी
! Function
! समारोह
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| [[Differential signaling]]
| [[डिफरेंशियल सिग्नलिंग]]
| मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स use differential signaling to transmit and receive serial data. Differential signaling allows faster switching, because the change in signal level required to switch from 1 to 0 or 0 to 1 is halved. In addition, as long as the skew between the two lines of each [[Differential signaling|differential pair]] is minimized, differential signals have increased immunity to [[Electromagnetic Interference|Electromagnetic Interference (EMI)]], [[crosstalk]], and noise.
| मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर सीरियल डेटा संचारित करने और प्राप्त करने के लिए डिफरेंशियल सिग्नलिंग का उपयोग करते हैं। डिफरेंशियल सिग्नलिंग तेजी से स्विचिंग की अनुमति देता है, क्योंकि 1 से 0 या 0 से 1 पर स्विच करने के लिए आवश्यक सिग्नल स्तर में परिवर्तन आधा हो जाता है। इसके अलावा, जब तक प्रत्येक [[डिफरेंशियल सिग्नलिंग|डिफरेंशियल पेयर]] की दो पंक्तियों के बीच तिरछापन कम किया जाता है, डिफरेंशियल सिग्नलों ने [[इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस|इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस (ईएमआई)]], [[क्रॉसस्टॉक]] के लिए प्रतिरोधक क्षमता बढ़ा दी है। , और शोर।
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| [[Current mode logic|MOS current mode logic (MCML)]]
| [[वर्तमान मोड तर्क|एमओएस वर्तमान मोड तर्क (एमसीएमएल)]]
| MCML refers to current mode logic implemented using MOSFET instead of Bipolar transistors. MCML uses differential amplifiers to drive and receive data at high speeds using low voltages
| एमसीएमएल द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के बजाय एमओएसएफईटी का उपयोग करके कार्यान्वित वर्तमान मोड तर्क को संदर्भित करता है। MCML ड्राइव करने और कम वोल्टेज का उपयोग करके उच्च गति पर डेटा प्राप्त करने के लिए डिफरेंशियल एम्पलीफायरों का उपयोग करता है
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| [[Emphasis (telecommunications)|Emphasis]]
| [[जोर (दूरसंचार)|जोर]]
| At high line rates, the lines carrying serial data tend to behave like low-pass filters. This causes the high frequency components of the serial data to lose power more quickly than the low frequency components, distorting the signal and causing [[Intersymbol interference|Intersymbol Interference (ISI)]]. One way to counter this problem is to use [[Preemphasis]] or [[Deemphasis]] to shape the transmitted signal to compensate for the expected losses.
| उच्च लाइन दरों पर, सीरियल डेटा ले जाने वाली लाइनें निम्न-पास फिल्टर की तरह व्यवहार करती हैं। यह धारावाहिक डेटा के उच्च आवृत्ति घटकों को कम आवृत्ति घटकों की तुलना में अधिक तेज़ी से शक्ति खोने का कारण बनता है, सिग्नल को विकृत करता है और [[इंटरसिंबल हस्तक्षेप | इंटरसिंबल हस्तक्षेप (आईएसआई)]] का कारण बनता है। इस समस्या का मुकाबला करने का एक तरीका [[प्रीमफैसिस]] या [[डीम्फेसिस]] का उपयोग करना है ताकि संभावित नुकसान की भरपाई के लिए प्रेषित सिग्नल को आकार दिया जा सके।
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| [[Signal integrity|Receive equalization]]
| [[सिग्नल अखंडता|समानीकरण प्राप्त करें]]
| An alternative to emphasis is Equalization, where the high frequency parts of a received signal's spectrum are amplified more than the low frequency parts, to compensate for the low-pass behavior of the line.
| बल देने का एक विकल्प समकरण है, जहां एक प्राप्त सिग्नल के स्पेक्ट्रम के उच्च आवृत्ति भागों को कम आवृत्ति वाले भागों की तुलना में अधिक बढ़ाया जाता है, ताकि लाइन के कम-पास व्यवहार की भरपाई की जा सके।
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| [[electrical termination|Termination impedance matching]]
| [[इलेक्ट्रिकल टर्मिनेशन|टर्मिनेशन इम्पीडेंस मैचिंग]]
| At high line rates, the wires used to carry serial data have many of the properties of [[Transmission lines]]. One important property is that signals on the line can be distorted if the impedance of the मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर at the transmitter and receiver does not match the impedance of the line. To counter this, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स are typically designed to match the impedance of the wires that connect them as closely as possible. A commonly used impedance value is 100Ω (differential, roughly equivalent to 50Ω single ended impedance for each wire).
| उच्च लाइन दरों पर, सीरियल डेटा को ले जाने के लिए उपयोग किए जाने वाले तारों में [[ट्रांसमिशन लाइन]] के कई गुण होते हैं। एक महत्वपूर्ण संपत्ति यह है कि यदि ट्रांसमीटर और रिसीवर पर मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर का प्रतिबाधा लाइन के प्रतिबाधा से मेल नहीं खाता है तो लाइन पर संकेतों को विकृत किया जा सकता है। इसका मुकाबला करने के लिए, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर को आमतौर पर उन तारों की प्रतिबाधा से मिलान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो उन्हें यथासंभव निकट से जोड़ते हैं। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला इम्पीडेंस वैल्यू 100Ω (डिफरेंशियल, मोटे तौर पर प्रत्येक तार के लिए 50Ω सिंगल एंडेड इम्पीडेंस के बराबर) है।
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| [[phase-locked loop|Phase-locked loops (PLLs)]]
| [[फेज-लॉक्ड लूप|फेज-लॉक्ड लूप्स (PLLs)]]
| To serialize data at high speeds, the serial clock rate must be an exact multiple of the clock for the parallel data. Most मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स use a PLL to multiply a reference clock running at the desired parallel rate to the required serial rate.
| उच्च गति पर डेटा को क्रमबद्ध करने के लिए, समानांतर डेटा के लिए सीरियल घड़ी की दर घड़ी की एक सटीक गुणक होनी चाहिए। अधिकांश मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर वांछित समानांतर दर पर चलने वाली संदर्भ घड़ी को आवश्यक क्रम दर से गुणा करने के लिए PLL का उपयोग करते हैं।
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| [[Clock recovery|Clock data recovery (CDR)]]
| [[क्लॉक रिकवरी|क्लॉक डेटा रिकवरी (सीडीआर)]]
| When serial data are received, the मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर must use the same serial clock that serialized the data to deserialize it. At high line rates, providing the serial clock with a separate wire is very impractical because even the slightest difference in length between the data line and the clock line can cause significant clock skew. Instead, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स recover the clock signal from the data directly, using transitions in the data to adjust the rate of their local serial clock so it is locked to the rate used by the other मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर. Systems that use CDR can operate over much longer distances at higher speeds than their non-CDR counterparts.
| जब सीरियल डेटा प्राप्त होता है, तो मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर को उसी सीरियल क्लॉक का उपयोग करना चाहिए जो डेटा को क्रमबद्ध करने के लिए डेटा को क्रमबद्ध करता है। उच्च लाइन दरों पर, सीरियल क्लॉक को एक अलग तार के साथ प्रदान करना बहुत अव्यावहारिक है क्योंकि डेटा लाइन और क्लॉक लाइन के बीच की लंबाई में मामूली अंतर भी महत्वपूर्ण क्लॉक स्क्यू का कारण बन सकता है। इसके बजाय, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर अपने स्थानीय सीरियल क्लॉक की दर को समायोजित करने के लिए डेटा में संक्रमण का उपयोग करके सीधे डेटा से क्लॉक सिग्नल को पुनर्प्राप्त करते हैं, इसलिए यह अन्य मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर द्वारा उपयोग की जाने वाली दर पर लॉक हो जाता है। सीडीआर का उपयोग करने वाली प्रणालियां अपने गैर-सीडीआर समकक्षों की तुलना में अधिक दूरी पर उच्च गति से काम कर सकती हैं।
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| Encoding/decoding
| कूटलेखन कूटानुवाद करना
| The pattern of data transmitted serially between मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स can impact their performance.
| मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर के बीच क्रमिक रूप से प्रसारित डेटा का पैटर्न उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।
* If the data has too few transitions, the receiving मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर will not be able to use CDR.
* यदि डेटा में बहुत कम बदलाव हैं, तो प्राप्त करने वाला मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर सीडीआर का उपयोग करने में सक्षम नहीं होगा।
* If the data are too repetitive, at high rates the lines will create strong fields and cause [[Electromagnetic Interference|EMI]].
* यदि डेटा बहुत अधिक दोहराव वाला है, तो उच्च दर पर लाइनें मजबूत क्षेत्र बनाएंगी और [[इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस|ईएमआई]] का कारण बनेंगी।
* If the data has too many more 1s than 0s or vice versa, [[AC coupling|AC coupled]] मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स will experience [[Data dependent jitter|Data Dependent Jitter]] caused by the charging and discharging of capacitances on the line.
* यदि डेटा में 0s या इसके विपरीत बहुत अधिक 1s हैं, तो [[AC कपलिंग|AC युग्मित]] मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स [[डेटा निर्भर जिटर|डेटा निर्भर जिटर]] का अनुभव करेंगे, जो कैपेसिटेंस के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के कारण होता है। रेखा।
Most communication protocols for मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स use a data encoding system to avoid these problems.
मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर के लिए अधिकांश संचार प्रोटोकॉल इन समस्याओं से बचने के लिए डेटा एन्कोडिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं।


An additional advantage of encoding is that it allows control information to be transmitted along with data. This is important for functions such as error detection, alignment, clock correction, and channel bonding.
एन्कोडिंग का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि यह नियंत्रण सूचना को डेटा के साथ प्रसारित करने की अनुमति देता है। यह एरर डिटेक्शन, एलाइनमेंट, क्लॉक करेक्शन और चैनल बॉन्डिंग जैसे कार्यों के लिए महत्वपूर्ण है।


Some popular encodings are:
कुछ लोकप्रिय कूटलेखन हैं:
* [[8b/10b]]: each [[Octet (computing)|octet]] of data is mapped to a 10-bit sequence
* [[8बी/10बी]]: प्रत्येक [[ओक्टेट (कंप्यूटिंग)|ऑक्टेट]] डेटा को 10-बिट अनुक्रम में मैप किया जाता है
* [[64b/66b encoding|64b/66b]]: data are grouped into sets of 64 bits, scrambled, then prefixed with a 2-bit header
* [[64बी/66बी एन्कोडिंग|64बी/66बी]]: डेटा को 64 बिट्स के सेट में समूहीकृत किया जाता है, स्क्रैम्बल किया जाता है, फिर 2-बिट हेडर के साथ प्रीफिक्स किया जाता है
* 64b/67b: like 64b/66b, but a 3-bit header is used instead. The extra bit indicates whether the 64 bits are inverted or not, to allow मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स to ensure the number of 0s and 1s transmitted is roughly balanced
* 64b/67b: 64b/66b की तरह, लेकिन इसके बजाय 3-बिट हेडर का उपयोग किया जाता है। अतिरिक्त बिट इंगित करता है कि 64 बिट्स उलटे हैं या नहीं, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर को यह सुनिश्चित करने के लिए कि 0s और 1s प्रेषित की संख्या मोटे तौर पर संतुलित है
* [[SONET|SONET/SDH]]: not an encoding but a group of related standards that group data into fixed size blocks, scramble it, and add a frame which includes an alignment character
* [[सोनेट|सोनेट/एसडीएच]]: एक एन्कोडिंग नहीं बल्कि संबंधित मानकों का एक समूह है जो डेटा को निश्चित आकार के ब्लॉक में समूहित करता है, इसे स्क्रैम्बल करता है, और एक फ्रेम जोड़ता है जिसमें एक संरेखण वर्ण शामिल होता है
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| Error detection
| गलती पहचानना
| Most systems require some form of error detection. The most common forms of error detection in मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स are:
| अधिकांश प्रणालियों को किसी प्रकार की त्रुटि पहचान की आवश्यकता होती है। मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर में त्रुटि का पता लगाने के सबसे सामान्य रूप हैं:
* Encoding-based error detection: most encodings define a set of legal characters and legal sequences of characters. मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स can detect errors by looking for data that is illegal in the encoding used.
* एन्कोडिंग-आधारित त्रुटि का पता लगाना: अधिकांश एनकोडिंग कानूनी वर्णों के एक सेट और वर्णों के कानूनी अनुक्रमों को परिभाषित करते हैं। मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर उपयोग किए गए एन्कोडिंग में अवैध डेटा की तलाश करके त्रुटियों का पता लगा सकते हैं।
* [[Cyclic redundancy check|Cyclic redundancy check (CRC)]]: to use CRC, data are broken up into [[Data frame|frames]] (or [[packet (information technology)|packet]]s), and a CRC function is applied to each frame. The result of the function is appended to the frame when it is transmitted - the receiver can recalculate the same function on the data it receives and compare it to the result from the transmitter to determine if the data in the frame (or the transmitter's CRC result) was corrupted during transmission.
* [[चक्रीय अतिरेक जाँच|चक्रीय अतिरेक जाँच (सीआरसी)]]: सीआरसी का उपयोग करने के लिए, डेटा को [[डेटा फ़्रेम|फ़्रेम]] (या [[पैकेट (सूचना प्रौद्योगिकी)|पैकेट]]s) में विभाजित किया जाता है, और प्रत्येक फ्रेम पर एक सीआरसी फ़ंक्शन लागू होता है। फ़ंक्शन का परिणाम प्रसारित होने पर फ्रेम में जोड़ा जाता है - रिसीवर प्राप्त डेटा पर उसी फ़ंक्शन को पुनर्गणना कर सकता है और ट्रांसमीटर से परिणाम की तुलना करके यह निर्धारित कर सकता है कि फ्रेम में डेटा (या ट्रांसमीटर का सीआरसी परिणाम) ) संचरण के दौरान दूषित हो गया था।
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| Alignment
| संरेखण
| When an मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर receives serial data, it needs to determine the byte boundaries of the data before it can present the data as parallel bits. This function is typically performed by an alignment block. The exact method used for alignment depends on the type of encoding used for the data:
| जब एक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर सीरियल डेटा प्राप्त करता है, तो उसे डेटा को समानांतर बिट्स के रूप में प्रस्तुत करने से पहले डेटा की बाइट सीमाओं को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। यह कार्य आमतौर पर एक संरेखण ब्लॉक द्वारा किया जाता है। संरेखण के लिए उपयोग की जाने वाली सटीक विधि डेटा के लिए प्रयुक्त एन्कोडिंग के प्रकार पर निर्भर करती है:
* Comma alignment (8b/10b): the receiver searches the incoming serial stream for commas (8b/10b control characters that cannot be created by concatenating other characters). When it finds a comma, lines up the comma boundary to its byte boundary, so that all the data that follows is aligned.
* कोमा अलाइनमेंट (8b/10b): रिसीवर इनकमिंग सीरियल स्ट्रीम को कॉमा के लिए खोजता है (8b/10b कंट्रोल कैरेक्टर जो अन्य कैरेक्टर को जोड़कर नहीं बनाया जा सकता है)। जब यह अल्पविराम पाता है, तो अल्पविराम सीमा को उसकी बाइट सीमा तक पंक्तिबद्ध कर देता है, ताकि आने वाले सभी डेटा संरेखित हो जाएं।
* Block synchronization (64b/66b & 64b/67b): the receiver searches the incoming data stream for the 2-bit (or 3-bit, in the case of 64b/67b) header for each 64-bit block.
* ब्लॉक तुल्यकालन (64b/66b और 64b/67b): रिसीवर प्रत्येक 64-बिट ब्लॉक के लिए 2-बिट (या 3-बिट, 64b/67b के मामले में) हेडर के लिए आने वाली डेटा स्ट्रीम की खोज करता है।
* A1/A2 alignment (SONET/SDH): SONET frames include a header and a scrambled payload. मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स receiving SONET data look for repeated match to the alignment characters in the header (called A1 and A2) to determine byte boundaries.
* A1/A2 संरेखण (SONET/SDH): सोनेट फ़्रेम में एक हेडर और एक स्क्रैम्बल पेलोड शामिल होता है। सोनेट डेटा प्राप्त करने वाले मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर बाइट सीमाओं को निर्धारित करने के लिए शीर्षलेख (जिन्हें A1 और A2 कहा जाता है) में संरेखण वर्णों से बार-बार मिलान की तलाश करते हैं।
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| Clock correction
| घड़ी सुधार
| There is always a small frequency difference (typically ~+/-100 [[parts per million|ppm]]) between reference clock sources, even if they are nominally the same frequency. As a result, in systems where each मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर uses its own reference clock, each मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर uses a slightly different frequency for its transmit datapath (TX), and its receive datapath (RX).
| संदर्भ घड़ी स्रोतों के बीच हमेशा एक छोटा आवृत्ति अंतर होता है (आमतौर पर ~+/- 100 [[प्रति मिलियन | पीपीएम]]), भले ही वे नाममात्र रूप से समान आवृत्ति हों। परिणामस्वरूप, उन प्रणालियों में जहां प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर अपनी स्वयं की संदर्भ घड़ी का उपयोग करता है, प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर अपने ट्रांसमिट डेटापथ (TX) के लिए थोड़ी भिन्न आवृत्ति का उपयोग करता है, और इसका डेटापाथ (RX) प्राप्त करता है।


Many protocols simplify the clocking by using clock correction. In clock correction, each मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर includes an asynchronous [[FIFO (computing and electronics)|FIFO]]. RX data are written to the FIFO using the serial clock from the CDR, and read from the FIFO using the parallel clock from the rest of the system (the local clock), usually the same parallel clock as was used for TX.
कई प्रोटोकॉल क्लॉक करेक्शन का उपयोग करके क्लॉकिंग को आसान बनाते हैं। क्लॉक करेक्शन में, प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर में एक एसिंक्रोनस [[FIFO (कंप्यूटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स)|FIFO]] शामिल होता है। आरएक्स डेटा सीडीआर से सीरियल घड़ी का उपयोग करके फीफो को लिखा जाता है, और बाकी सिस्टम (स्थानीय घड़ी) से समानांतर घड़ी का उपयोग करके फीफो से पढ़ा जाता है, आमतौर पर वही समानांतर घड़ी जो TX के लिए उपयोग की जाती थी।


Since the CDR clock and the local clock are not exactly the same, the FIFO will eventually overflow or underflow unless it is corrected. To allow correction, each मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर periodically transmits one or more special characters which the receiver is allowed to remove or replicate in the FIFO as necessary. By removing characters when the FIFO is too full, and replicating characters when the FIFO is too empty, the receiver can prevent overflow/underflow. These special characters are commonly known as SKIP.
चूंकि सीडीआर घड़ी और स्थानीय घड़ी बिल्कुल समान नहीं हैं, फीफो अंततः अतिप्रवाह या अंडरफ्लो होगा जब तक कि इसे ठीक नहीं किया जाता। सुधार की अनुमति देने के लिए, प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर समय-समय पर एक या एक से अधिक विशेष वर्ण प्रसारित करता है जिसे रिसीवर को आवश्यकतानुसार फीफो में हटाने या दोहराने की अनुमति है। जब FIFO बहुत भरा हुआ हो तो वर्णों को हटाकर, और जब FIFO बहुत खाली हो तो वर्णों की नकल करके, रिसीवर अतिप्रवाह/अंडरफ्लो को रोक सकता है। इन विशेष वर्णों को आमतौर पर SKIP के रूप में जाना जाता है।
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| Channel bonding
| चैनल बंधन
| Many protocols combine multiple मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर connections to create a single higher throughput channel (e.g. [[XAUI]], [[PCI Express]]). Unless each of the serial connections is exactly the same length, skew between the lanes can cause data transmitted at the same time to arrive at different times.
| कई प्रोटोकॉल एक उच्च थ्रूपुट चैनल (जैसे [[XAUI]], [[PCI Express]] बनाने के लिए कई मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर कनेक्शन को जोड़ते हैं। जब तक प्रत्येक सीरियल कनेक्शन बिल्कुल समान लंबाई का नहीं होता है, तब तक लेन के बीच तिरछा डेटा एक ही समय में प्रेषित डेटा को अलग-अलग समय पर पहुंचने का कारण बन सकता है।


Channel bonding allows the मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स to compensate for skew between multiple connections. The मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स all transmit a channel bonding character (or sequence of characters) simultaneously. When the sequence is received, the receiving मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स can determine the skew between them, then adjust the latency of FIFOs in their receive datapaths to compensate.
चैनल बॉन्डिंग मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर को कई कनेक्शनों के बीच तिरछापन की भरपाई करने की अनुमति देता है। मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर सभी एक साथ एक चैनल बॉन्डिंग कैरेक्टर (या वर्णों के अनुक्रम) को प्रसारित करते हैं। जब अनुक्रम प्राप्त होता है, तो प्राप्त करने वाले मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर उनके बीच तिरछा निर्धारित कर सकते हैं, फिर क्षतिपूर्ति करने के लिए उनके प्राप्त डेटापथ में FIFO की विलंबता को समायोजित कर सकते हैं।
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| Electrical idle/out-of-band signaling
| विद्युत निष्क्रिय/आउट-ऑफ-बैंड सिग्नलिंग
| Some protocols use the absence of a differential voltage over a specified threshold value to send messages. For example, PCI Express uses Electrical Idle signals to indicate when endpoints should go in and out of low power modes. Similarly, [[SATA|serial ATA]] uses COM signals for power management. To support these features, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स must include circuits capable of generating and detecting electrical idle/OOB signals on the serial lines.
| कुछ प्रोटोकॉल संदेश भेजने के लिए निर्दिष्ट थ्रेसहोल्ड मान पर अंतर वोल्टेज की अनुपस्थिति का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, पीसीआई एक्सप्रेस इलेक्ट्रिकल आइडल सिग्नल का उपयोग यह इंगित करने के लिए करता है कि एंडपॉइंट्स को कम पावर मोड में कब और बाहर जाना चाहिए। इसी तरह, [[SATA|serial ATA]] बिजली प्रबंधन के लिए COM संकेतों का उपयोग करता है। इन सुविधाओं का समर्थन करने के लिए, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर में सीरियल लाइनों पर विद्युत निष्क्रिय/ओओबी सिग्नल उत्पन्न करने और पता लगाने में सक्षम सर्किट शामिल होना चाहिए।
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==सिग्नल इंटीग्रिटी और [[जिटर|प्रकंपन]] ==
==सिग्नल इंटीग्रिटी और [[जिटर|प्रकंपन]] ==
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* [https://web.archive.org/web/20070222104148/http://www.xilinx.com/bvdocs/userguides/ug196.pdf Virtex-5 RocketIO GTP Transceiver User Guide (Xilinx Inc.)]
* [https://web.archive.org/web/20070222104148/http://www.xilinx.com/bvdocs/userguides/ug196.pdf Virtex-5 RocketIO GTP Transceiver User Guide (Xilinx Inc.)]
* [http://www.altera.com/literature/hb/stx2gx/stxiigx_sii5v2_01.pdf Stratix II GX Transceiver User Guide (Altera Inc.)]
* [http://www.altera.com/literature/hb/stx2gx/stxiigx_sii5v2_01.pdf Stratix II GX Transceiver User Guide (Altera Inc.)]
[[Category: दूरसंचार उपकरण]]


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[[Category:Created On 10/06/2023]]
[[Category:Created On 10/06/2023]]
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Revision as of 17:32, 17 June 2023

मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर (एमजीटी) एक सेरडेस है जो 1 गीगाबिट/सेकेंड से उपर्युक्त सीरियल बिट दर पर काम करने में सक्षम है। मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर का डेटा संचार के लिए तेजी से उपयोग किया जाता है क्योंकि वे लंबी दूरी पर संचरित हो सकते हैं, साथ ही कम तारों का उपयोग कर सकते हैं, और इस प्रकार समतुल्य डेटा थ्रूपुट के समानांतर इंटरफेस की तुलना में कम लागत होती है।

कार्य

अन्य सेरडेस की तरह, मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर का प्राथमिक कार्य समानांतर डेटा को सीरियल बिट्स की धारा के रूप में प्रसारित करना है, और इससे प्राप्त होने वाले सीरियल बिट्स को समानांतर डेटा में परिवर्तित करना है। मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर का सबसे बुनियादी प्रदर्शन मीट्रिक इसकी सीरियल बिट दर या लाइन दर है, जो प्रति सेकंड प्रसारित या प्राप्त करने वाले सीरियल बिट्स की संख्या है। हालांकि कोई सख्त नियम नहीं है, मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर सामान्यतः 1 गीगाबिट/सेकंड या उससे अधिक की लाइन दरों पर संचरित हो सकते हैं।

मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम के लिए 'डेटा हाईवे' बन गए हैं जो निम्न डेटा इनपुट और आउटपुट (जैसे वीडियो प्रोसेसिंग एप्लिकेशन) में इनपुट/आउटपुट की मांग करते हैं। वे एफपीजीए पर बहुत साधारण होते जा रहे हैं, ऐसे प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस विशेष रूप से समानांतर डेटा प्रोसेसिंग एल्गोरिदम के लिए अच्छी तरह से उपयुक्त होते हैं।

सीरियलाइजेशन और डी-सीरियलाइजेशन से विपरीत मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर को कई अतिरिक्त तकनीकों को सम्मिलित करना चाहिए ताकि उन्हें उच्च लाइन दरों पर संचालित किया जा सके। इनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं:

तकनीकी समारोह
डिफरेंशियल सिग्नलिंग मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर सीरियल डेटा संचारित करने और प्राप्त करने के लिए डिफरेंशियल सिग्नलिंग का उपयोग करते हैं। डिफरेंशियल सिग्नलिंग तेजी से स्विचिंग की अनुमति देता है, क्योंकि 1 से 0 या 0 से 1 पर स्विच करने के लिए आवश्यक सिग्नल स्तर में परिवर्तन आधा हो जाता है। इसके अलावा, जब तक प्रत्येक डिफरेंशियल पेयर की दो पंक्तियों के बीच तिरछापन कम किया जाता है, डिफरेंशियल सिग्नलों ने इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस (ईएमआई), क्रॉसस्टॉक के लिए प्रतिरोधक क्षमता बढ़ा दी है। , और शोर।
एमओएस वर्तमान मोड तर्क (एमसीएमएल) एमसीएमएल द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के बजाय एमओएसएफईटी का उपयोग करके कार्यान्वित वर्तमान मोड तर्क को संदर्भित करता है। MCML ड्राइव करने और कम वोल्टेज का उपयोग करके उच्च गति पर डेटा प्राप्त करने के लिए डिफरेंशियल एम्पलीफायरों का उपयोग करता है
जोर उच्च लाइन दरों पर, सीरियल डेटा ले जाने वाली लाइनें निम्न-पास फिल्टर की तरह व्यवहार करती हैं। यह धारावाहिक डेटा के उच्च आवृत्ति घटकों को कम आवृत्ति घटकों की तुलना में अधिक तेज़ी से शक्ति खोने का कारण बनता है, सिग्नल को विकृत करता है और इंटरसिंबल हस्तक्षेप (आईएसआई) का कारण बनता है। इस समस्या का मुकाबला करने का एक तरीका प्रीमफैसिस या डीम्फेसिस का उपयोग करना है ताकि संभावित नुकसान की भरपाई के लिए प्रेषित सिग्नल को आकार दिया जा सके।
समानीकरण प्राप्त करें बल देने का एक विकल्प समकरण है, जहां एक प्राप्त सिग्नल के स्पेक्ट्रम के उच्च आवृत्ति भागों को कम आवृत्ति वाले भागों की तुलना में अधिक बढ़ाया जाता है, ताकि लाइन के कम-पास व्यवहार की भरपाई की जा सके।
टर्मिनेशन इम्पीडेंस मैचिंग उच्च लाइन दरों पर, सीरियल डेटा को ले जाने के लिए उपयोग किए जाने वाले तारों में ट्रांसमिशन लाइन के कई गुण होते हैं। एक महत्वपूर्ण संपत्ति यह है कि यदि ट्रांसमीटर और रिसीवर पर मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर का प्रतिबाधा लाइन के प्रतिबाधा से मेल नहीं खाता है तो लाइन पर संकेतों को विकृत किया जा सकता है। इसका मुकाबला करने के लिए, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर को आमतौर पर उन तारों की प्रतिबाधा से मिलान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो उन्हें यथासंभव निकट से जोड़ते हैं। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला इम्पीडेंस वैल्यू 100Ω (डिफरेंशियल, मोटे तौर पर प्रत्येक तार के लिए 50Ω सिंगल एंडेड इम्पीडेंस के बराबर) है।
फेज-लॉक्ड लूप्स (PLLs) उच्च गति पर डेटा को क्रमबद्ध करने के लिए, समानांतर डेटा के लिए सीरियल घड़ी की दर घड़ी की एक सटीक गुणक होनी चाहिए। अधिकांश मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर वांछित समानांतर दर पर चलने वाली संदर्भ घड़ी को आवश्यक क्रम दर से गुणा करने के लिए PLL का उपयोग करते हैं।
क्लॉक डेटा रिकवरी (सीडीआर) जब सीरियल डेटा प्राप्त होता है, तो मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर को उसी सीरियल क्लॉक का उपयोग करना चाहिए जो डेटा को क्रमबद्ध करने के लिए डेटा को क्रमबद्ध करता है। उच्च लाइन दरों पर, सीरियल क्लॉक को एक अलग तार के साथ प्रदान करना बहुत अव्यावहारिक है क्योंकि डेटा लाइन और क्लॉक लाइन के बीच की लंबाई में मामूली अंतर भी महत्वपूर्ण क्लॉक स्क्यू का कारण बन सकता है। इसके बजाय, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर अपने स्थानीय सीरियल क्लॉक की दर को समायोजित करने के लिए डेटा में संक्रमण का उपयोग करके सीधे डेटा से क्लॉक सिग्नल को पुनर्प्राप्त करते हैं, इसलिए यह अन्य मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर द्वारा उपयोग की जाने वाली दर पर लॉक हो जाता है। सीडीआर का उपयोग करने वाली प्रणालियां अपने गैर-सीडीआर समकक्षों की तुलना में अधिक दूरी पर उच्च गति से काम कर सकती हैं।
कूटलेखन कूटानुवाद करना मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर के बीच क्रमिक रूप से प्रसारित डेटा का पैटर्न उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है।
  • यदि डेटा में बहुत कम बदलाव हैं, तो प्राप्त करने वाला मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर सीडीआर का उपयोग करने में सक्षम नहीं होगा।
  • यदि डेटा बहुत अधिक दोहराव वाला है, तो उच्च दर पर लाइनें मजबूत क्षेत्र बनाएंगी और ईएमआई का कारण बनेंगी।
  • यदि डेटा में 0s या इसके विपरीत बहुत अधिक 1s हैं, तो AC युग्मित मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स डेटा निर्भर जिटर का अनुभव करेंगे, जो कैपेसिटेंस के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के कारण होता है। रेखा।

मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर के लिए अधिकांश संचार प्रोटोकॉल इन समस्याओं से बचने के लिए डेटा एन्कोडिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं।

एन्कोडिंग का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि यह नियंत्रण सूचना को डेटा के साथ प्रसारित करने की अनुमति देता है। यह एरर डिटेक्शन, एलाइनमेंट, क्लॉक करेक्शन और चैनल बॉन्डिंग जैसे कार्यों के लिए महत्वपूर्ण है।

कुछ लोकप्रिय कूटलेखन हैं:

  • 8बी/10बी: प्रत्येक ऑक्टेट डेटा को 10-बिट अनुक्रम में मैप किया जाता है
  • 64बी/66बी: डेटा को 64 बिट्स के सेट में समूहीकृत किया जाता है, स्क्रैम्बल किया जाता है, फिर 2-बिट हेडर के साथ प्रीफिक्स किया जाता है
  • 64b/67b: 64b/66b की तरह, लेकिन इसके बजाय 3-बिट हेडर का उपयोग किया जाता है। अतिरिक्त बिट इंगित करता है कि 64 बिट्स उलटे हैं या नहीं, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर को यह सुनिश्चित करने के लिए कि 0s और 1s प्रेषित की संख्या मोटे तौर पर संतुलित है
  • सोनेट/एसडीएच: एक एन्कोडिंग नहीं बल्कि संबंधित मानकों का एक समूह है जो डेटा को निश्चित आकार के ब्लॉक में समूहित करता है, इसे स्क्रैम्बल करता है, और एक फ्रेम जोड़ता है जिसमें एक संरेखण वर्ण शामिल होता है
गलती पहचानना अधिकांश प्रणालियों को किसी प्रकार की त्रुटि पहचान की आवश्यकता होती है। मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर में त्रुटि का पता लगाने के सबसे सामान्य रूप हैं:
  • एन्कोडिंग-आधारित त्रुटि का पता लगाना: अधिकांश एनकोडिंग कानूनी वर्णों के एक सेट और वर्णों के कानूनी अनुक्रमों को परिभाषित करते हैं। मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर उपयोग किए गए एन्कोडिंग में अवैध डेटा की तलाश करके त्रुटियों का पता लगा सकते हैं।
  • चक्रीय अतिरेक जाँच (सीआरसी): सीआरसी का उपयोग करने के लिए, डेटा को फ़्रेम (या पैकेटs) में विभाजित किया जाता है, और प्रत्येक फ्रेम पर एक सीआरसी फ़ंक्शन लागू होता है। फ़ंक्शन का परिणाम प्रसारित होने पर फ्रेम में जोड़ा जाता है - रिसीवर प्राप्त डेटा पर उसी फ़ंक्शन को पुनर्गणना कर सकता है और ट्रांसमीटर से परिणाम की तुलना करके यह निर्धारित कर सकता है कि फ्रेम में डेटा (या ट्रांसमीटर का सीआरसी परिणाम) ) संचरण के दौरान दूषित हो गया था।
संरेखण जब एक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर सीरियल डेटा प्राप्त करता है, तो उसे डेटा को समानांतर बिट्स के रूप में प्रस्तुत करने से पहले डेटा की बाइट सीमाओं को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। यह कार्य आमतौर पर एक संरेखण ब्लॉक द्वारा किया जाता है। संरेखण के लिए उपयोग की जाने वाली सटीक विधि डेटा के लिए प्रयुक्त एन्कोडिंग के प्रकार पर निर्भर करती है:
  • कोमा अलाइनमेंट (8b/10b): रिसीवर इनकमिंग सीरियल स्ट्रीम को कॉमा के लिए खोजता है (8b/10b कंट्रोल कैरेक्टर जो अन्य कैरेक्टर को जोड़कर नहीं बनाया जा सकता है)। जब यह अल्पविराम पाता है, तो अल्पविराम सीमा को उसकी बाइट सीमा तक पंक्तिबद्ध कर देता है, ताकि आने वाले सभी डेटा संरेखित हो जाएं।
  • ब्लॉक तुल्यकालन (64b/66b और 64b/67b): रिसीवर प्रत्येक 64-बिट ब्लॉक के लिए 2-बिट (या 3-बिट, 64b/67b के मामले में) हेडर के लिए आने वाली डेटा स्ट्रीम की खोज करता है।
  • A1/A2 संरेखण (SONET/SDH): सोनेट फ़्रेम में एक हेडर और एक स्क्रैम्बल पेलोड शामिल होता है। सोनेट डेटा प्राप्त करने वाले मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर बाइट सीमाओं को निर्धारित करने के लिए शीर्षलेख (जिन्हें A1 और A2 कहा जाता है) में संरेखण वर्णों से बार-बार मिलान की तलाश करते हैं।
घड़ी सुधार संदर्भ घड़ी स्रोतों के बीच हमेशा एक छोटा आवृत्ति अंतर होता है (आमतौर पर ~+/- 100 पीपीएम), भले ही वे नाममात्र रूप से समान आवृत्ति हों। परिणामस्वरूप, उन प्रणालियों में जहां प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर अपनी स्वयं की संदर्भ घड़ी का उपयोग करता है, प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर अपने ट्रांसमिट डेटापथ (TX) के लिए थोड़ी भिन्न आवृत्ति का उपयोग करता है, और इसका डेटापाथ (RX) प्राप्त करता है।

कई प्रोटोकॉल क्लॉक करेक्शन का उपयोग करके क्लॉकिंग को आसान बनाते हैं। क्लॉक करेक्शन में, प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर में एक एसिंक्रोनस FIFO शामिल होता है। आरएक्स डेटा सीडीआर से सीरियल घड़ी का उपयोग करके फीफो को लिखा जाता है, और बाकी सिस्टम (स्थानीय घड़ी) से समानांतर घड़ी का उपयोग करके फीफो से पढ़ा जाता है, आमतौर पर वही समानांतर घड़ी जो TX के लिए उपयोग की जाती थी।

चूंकि सीडीआर घड़ी और स्थानीय घड़ी बिल्कुल समान नहीं हैं, फीफो अंततः अतिप्रवाह या अंडरफ्लो होगा जब तक कि इसे ठीक नहीं किया जाता। सुधार की अनुमति देने के लिए, प्रत्येक मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर समय-समय पर एक या एक से अधिक विशेष वर्ण प्रसारित करता है जिसे रिसीवर को आवश्यकतानुसार फीफो में हटाने या दोहराने की अनुमति है। जब FIFO बहुत भरा हुआ हो तो वर्णों को हटाकर, और जब FIFO बहुत खाली हो तो वर्णों की नकल करके, रिसीवर अतिप्रवाह/अंडरफ्लो को रोक सकता है। इन विशेष वर्णों को आमतौर पर SKIP के रूप में जाना जाता है।

चैनल बंधन कई प्रोटोकॉल एक उच्च थ्रूपुट चैनल (जैसे XAUI, PCI Express बनाने के लिए कई मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर कनेक्शन को जोड़ते हैं। जब तक प्रत्येक सीरियल कनेक्शन बिल्कुल समान लंबाई का नहीं होता है, तब तक लेन के बीच तिरछा डेटा एक ही समय में प्रेषित डेटा को अलग-अलग समय पर पहुंचने का कारण बन सकता है।

चैनल बॉन्डिंग मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर को कई कनेक्शनों के बीच तिरछापन की भरपाई करने की अनुमति देता है। मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर सभी एक साथ एक चैनल बॉन्डिंग कैरेक्टर (या वर्णों के अनुक्रम) को प्रसारित करते हैं। जब अनुक्रम प्राप्त होता है, तो प्राप्त करने वाले मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर उनके बीच तिरछा निर्धारित कर सकते हैं, फिर क्षतिपूर्ति करने के लिए उनके प्राप्त डेटापथ में FIFO की विलंबता को समायोजित कर सकते हैं।

विद्युत निष्क्रिय/आउट-ऑफ-बैंड सिग्नलिंग कुछ प्रोटोकॉल संदेश भेजने के लिए निर्दिष्ट थ्रेसहोल्ड मान पर अंतर वोल्टेज की अनुपस्थिति का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, पीसीआई एक्सप्रेस इलेक्ट्रिकल आइडल सिग्नल का उपयोग यह इंगित करने के लिए करता है कि एंडपॉइंट्स को कम पावर मोड में कब और बाहर जाना चाहिए। इसी तरह, serial ATA बिजली प्रबंधन के लिए COM संकेतों का उपयोग करता है। इन सुविधाओं का समर्थन करने के लिए, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवर में सीरियल लाइनों पर विद्युत निष्क्रिय/ओओबी सिग्नल उत्पन्न करने और पता लगाने में सक्षम सर्किट शामिल होना चाहिए।

सिग्नल इंटीग्रिटी और प्रकंपन

मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर के लिए उनकी उच्च लाइन दरों के कारण सिग्नल इंटीग्रिटी महत्वपूर्ण है। दिए गए हाई-स्पीड लिंक की गुणवत्ता को कनेक्शन के बिट एरर रेट (बीईआर - त्रुटि में प्राप्त बिट्स का कुल प्राप्त बिट्स का अनुपात) और प्रकंपन द्वारा विशेषता प्रदान करता है।

बीईआर और प्रकंपन पूरे मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर कनेक्शन के कार्य हैं, जिसमें मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर स्वयं, उनकी सीरियल लाइनें, उनकी संदर्भ घड़ियां, उनकी बिजली आपूर्ति और उनके समानांतर डेटा बनाने और उपभोग करने वाले डिजिटल सिस्टम सम्मिलित हैं। परिणामतः, मल्टी-गीगाबिट ट्रांससेवेर्स को प्रायः इस बात से मापा जाता है कि वे कितने कम आवृत्ति (जिटर ट्रांसफर/जिटर जनरेशन) को प्रसारित करते हैं, और अपने बीईआर के बहुत अधिक होने (प्रकंपन टॉलरेंस) से पहले वे कितना प्रकंपन कर सकते हैं। ये माप सामान्यतः बिट त्रुटि दर परीक्षण का उपयोग करके लिए जाते हैं, और एक दृष्टि आरेख का उपयोग करके विश्लेषण किया जाता है।

अन्य विचार

मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर के लिए कुछ अन्य मेट्रिक्स सम्मिलित हैं:

  • सीडीआर लॉक के नुकसान से पहले अधिकतम रन लेंथ
  • बिजली की खपत
  • लचीलापन (उदाहरण के लिए एकाधिक लाइन दरें, एकाधिक एन्कोडिंग)
  • डिफरेंशियल स्विंग (अधिकतम डिफरेंशियल सिग्नल मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर ड्राइव कर सकता है)
  • रिसीवर संवेदनशीलता (न्यूनतम अंतर संकेत मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर पता लगा सकता है)
  • सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात

मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर का उपयोग करने वाले प्रोटोकॉल

निम्नलिखित सीरियल प्रोटोकॉल के कार्यान्वयन में मल्टी-गीगाबिट ट्रांसीवर का उपयोग किया जाता है:

संदर्भ


बाहरी संबंध

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