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关于JESD204B接口你想知道的都在这
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JESD204B
关于JESD204B接口你想知道的都在这
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（1）
李红梅
2021-9-29 15:42:13
业界的高速AD/DA芯片原本使用传统的单端CMOS接口，约在19年前开始改用差分LVDS接口，因为LVDS接口的数据传输速率较高(CMOS 接口上限约200 Mbps，而LVDS接口上限约1Gbps)，且LVDS接口的抗噪声性能优越。但LVDS接口的缺点是在采样速度较慢的情况下功耗相对较大，因此基于CMOS 接口的AD/DA芯片并未被完全取代，至今许多低速、低功耗、高精度的AD/DA芯片在数据传输时仍然选择的是CMOS接口。
随着芯片制造技术的发展，ADC/DAC的数据处理通道密度和采样率不断提高，业界需要比LVDS更快速的数据传输接口，因此JESD204接口应运而生。
JESD204接口标准由JEDEC委员会制定，旨在标准化并减少高速数据转换器与FPGA等其它器件之间的数据输入/输出数目。更少的互连可简化布局布线，并支持实现更小尺寸的解决方案，同时不影响整体系统性能。这些特性对于克服许多高速ADC应用的系统尺寸和成本限制非常重要，包括无线基础设施、收发器架构、软件定义无线电、便携式仪器仪表、医疗超声设备、雷达和安全通信等军用/航空应用。
2006年4月，第一个JESD204接口获得JEDEC委员会通过。该JESD204接口为单一通路、高速连结一个或多个数据转换器至一个处理设备(FPGA等)，数据传输速率最高可达3.125Gbps，且必须保证数据转换器和处理设备的工作时钟同源，以确保数据同步，如图1所示：
图1：jesd204接口
由于JESD204接口仅支持单一通道的数据传输，业界很快发现该接口用途受限较多，因此JEDEC委员会在2008年4月将JESD204接口修订至JESD204A接口，新接口可以支持多条通道和多条链路的数据同步传输，但每通道的数据传输速率仍最高3.125Gbps，如图2所示：
图2：JESD204A
JESD204B于2011年7月研发完成，可克服多项系统设计难题，除了大幅提升每通道数据传输速率最高至12.5 Gbps，还新增了确定性延迟功能，如图3所示：
图3：JESD204B
下表为250MSPS-14位ADC基于CMOS、LVDS以及JESD204B接口的引脚数比较。
通道数
分辨率(位)
CMOS引脚数
LVDS引脚数(DDR)
JESD204B引脚数
1
14
15
16
2
2
14
30
32
4
4
14
60
64
8
8
14
120
128
16
表1 250MSPS、14位ADC引脚数比较
图3为TI公司的两款250MSPS-16位ADC的实际威廉希尔官方网站 板布局布线的比较，其中ADS42LB69基于DDR-LVDS接口，ADS42JB69基于JESD204B接口。
图4. LVDS VS JESD204B的PCB布局
JESD204B接口与现有的CMOS、LVDS接口相比，无论是在传输速度、数据精度、还是尺寸方面，都更具有优势，世界著名的两大芯片厂商TI公司与ADI公司也于2012年开始着手基于该接口的转换器设计与生产，如今也已推出了十多款JESD204B转换器产品。JESD204B势必会成为下一代转换器的数据传输标准接口，但是其数据传输协议非常复杂、传输速度非常高，必须克服一些困难才能实现其优势并应用于实际的项目中。
2017年底，最新、更复杂的JESD204C接口协议发布，以继续支持当前和下一代多千兆数据处理系统性能要求的上升趋势。
JESD委员会为该标准的新修订版JESD204C制定了四个高水平目标：提高通道速率以支持更高带宽应用的需求，提高有效载荷传输的效率，改进链路稳健性。此外，他们希望编写一个比JESD204B更清晰的规范，同时修复该版本标准中的一些错误。他们还希望提供向后兼容JESD204B的功能。
JESD204C采用64b/66b编码方案，而不是以前版本的8b/10b，且C版本将通道速率上限由B版本的12.5 Gbps提高到32 Gbps，而前面几个版本中确定的312.5 Mbps数据传输下限在C版本中保持不变。虽然并未严格禁止，但JEDEC委员会建议不要将8b/10b编码用于16 Gbps以上的通道速率，而对于6 Gbps以下的通道速率，也建议不要使用64b方案。
但JESD204接口协议有一个不足之处：比如某些应用要求延迟愈小愈好(甚至最好毫无延迟)，这些应用(例如雷达等太空应用)需要立即反应或侦测，故延迟必须降至最低，这种情况即需考虑采用 LVDS或cmos接口，因为可避免 JESD204B接口导致的数据转换器在数据传输过程中延迟(协议收发部分都需要数据缓存，因此有一定固定延迟)。
由于目前还并未有商业流通的JESD204C数据采集芯片，在接下来的几年内还是会以JESD204B芯片为主流。博主将在下篇介绍一下JESD204B协议相关的具体内容~
业界的高速AD/DA芯片原本使用传统的单端CMOS接口，约在19年前开始改用差分LVDS接口，因为LVDS接口的数据传输速率较高(CMOS 接口上限约200 Mbps，而LVDS接口上限约1Gbps)，且LVDS接口的抗噪声性能优越。但LVDS接口的缺点是在采样速度较慢的情况下功耗相对较大，因此基于CMOS 接口的AD/DA芯片并未被完全取代，至今许多低速、低功耗、高精度的AD/DA芯片在数据传输时仍然选择的是CMOS接口。
随着芯片制造技术的发展，ADC/DAC的数据处理通道密度和采样率不断提高，业界需要比LVDS更快速的数据传输接口，因此JESD204接口应运而生。
JESD204接口标准由JEDEC委员会制定，旨在标准化并减少高速数据转换器与FPGA等其它器件之间的数据输入/输出数目。更少的互连可简化布局布线，并支持实现更小尺寸的解决方案，同时不影响整体系统性能。这些特性对于克服许多高速ADC应用的系统尺寸和成本限制非常重要，包括无线基础设施、收发器架构、软件定义无线电、便携式仪器仪表、医疗超声设备、雷达和安全通信等军用/航空应用。
2006年4月，第一个JESD204接口获得JEDEC委员会通过。该JESD204接口为单一通路、高速连结一个或多个数据转换器至一个处理设备(FPGA等)，数据传输速率最高可达3.125Gbps，且必须保证数据转换器和处理设备的工作时钟同源，以确保数据同步，如图1所示：
图1：jesd204接口
由于JESD204接口仅支持单一通道的数据传输，业界很快发现该接口用途受限较多，因此JEDEC委员会在2008年4月将JESD204接口修订至JESD204A接口，新接口可以支持多条通道和多条链路的数据同步传输，但每通道的数据传输速率仍最高3.125Gbps，如图2所示：
图2：JESD204A
JESD204B于2011年7月研发完成，可克服多项系统设计难题，除了大幅提升每通道数据传输速率最高至12.5 Gbps，还新增了确定性延迟功能，如图3所示：
图3：JESD204B
下表为250MSPS-14位ADC基于CMOS、LVDS以及JESD204B接口的引脚数比较。
通道数
分辨率(位)
CMOS引脚数
LVDS引脚数(DDR)
JESD204B引脚数
1
14
15
16
2
2
14
30
32
4
4
14
60
64
8
8
14
120
128
16
表1 250MSPS、14位ADC引脚数比较
图3为TI公司的两款250MSPS-16位ADC的实际威廉希尔官方网站 板布局布线的比较，其中ADS42LB69基于DDR-LVDS接口，ADS42JB69基于JESD204B接口。
图4. LVDS VS JESD204B的PCB布局
JESD204B接口与现有的CMOS、LVDS接口相比，无论是在传输速度、数据精度、还是尺寸方面，都更具有优势，世界著名的两大芯片厂商TI公司与ADI公司也于2012年开始着手基于该接口的转换器设计与生产，如今也已推出了十多款JESD204B转换器产品。JESD204B势必会成为下一代转换器的数据传输标准接口，但是其数据传输协议非常复杂、传输速度非常高，必须克服一些困难才能实现其优势并应用于实际的项目中。
2017年底，最新、更复杂的JESD204C接口协议发布，以继续支持当前和下一代多千兆数据处理系统性能要求的上升趋势。
JESD委员会为该标准的新修订版JESD204C制定了四个高水平目标：提高通道速率以支持更高带宽应用的需求，提高有效载荷传输的效率，改进链路稳健性。此外，他们希望编写一个比JESD204B更清晰的规范，同时修复该版本标准中的一些错误。他们还希望提供向后兼容JESD204B的功能。
JESD204C采用64b/66b编码方案，而不是以前版本的8b/10b，且C版本将通道速率上限由B版本的12.5 Gbps提高到32 Gbps，而前面几个版本中确定的312.5 Mbps数据传输下限在C版本中保持不变。虽然并未严格禁止，但JEDEC委员会建议不要将8b/10b编码用于16 Gbps以上的通道速率，而对于6 Gbps以下的通道速率，也建议不要使用64b方案。
但JESD204接口协议有一个不足之处：比如某些应用要求延迟愈小愈好(甚至最好毫无延迟)，这些应用(例如雷达等太空应用)需要立即反应或侦测，故延迟必须降至最低，这种情况即需考虑采用 LVDS或cmos接口，因为可避免 JESD204B接口导致的数据转换器在数据传输过程中延迟(协议收发部分都需要数据缓存，因此有一定固定延迟)。
由于目前还并未有商业流通的JESD204C数据采集芯片，在接下来的几年内还是会以JESD204B芯片为主流。博主将在下篇介绍一下JESD204B协议相关的具体内容~
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