XFI(Ziffy音)和SFI是兩個常見的10Gbps高速串行接口，都是連接ASIC芯片和光模塊的電氣接口。在傳統(tǒng)光通信，數(shù)據(jù)交換機和服務(wù)器等上都可以找到些接口。兩者之間有什么相似的地方？區(qū)別在哪里？我設(shè)計的系統(tǒng)接口是否滿足標準要求？本博客將一一嘗試介紹。

XFI和SFI的來源

XFI來源于XFP光模塊標準的一部分，指的是連接ASIC芯片和XFP光模塊的電氣接口。XFP光模塊標準定義于2002年左右，其內(nèi)部的收和發(fā)方向都帶有CDR電路。因此XFP模塊尺寸比較大，功耗也比較大，這個對于需要多端口高密度的系統(tǒng)，比如數(shù)通交換機會是一個問題。為了解決這兩個問題，2006年左右，SFP+光模塊標準出來了，其內(nèi)部沒有CDR電路，相對于XFP模塊，SFP+模塊尺寸和功耗都變小了。對應(yīng)SFP+的電氣接口叫做SFI。

XFI接口先于SFI接口出現(xiàn)。電氣特性上，由于SFP+模塊內(nèi)部沒有CDR，可以預見SFI的電氣特性要求會比XFI來的更嚴格一些，這個可以從接下來的介紹的眼圖和抖動指標要求中可以清楚的看出來。

標準以及參考點

XFI接口的電氣特性定義在INF-8077文檔，SFI接口的電氣特性定義在SFF8431文檔。

對于電氣特性要求，這兩個標準都定義了A，B，C和D四個參考點。

A代表系統(tǒng)板上ASIC芯片高速信號輸出，封裝管腳的位置

B代表系統(tǒng)板電信號輸出的位置，即來自A點的信號經(jīng)過PCB走線以后到達光模塊的電輸入的位置

C代表系統(tǒng)板上接收來自光模塊的電信號，信號輸入的位置

D 代表系統(tǒng)板上ASIC芯片的高速信號輸入，封裝管腳的位置。即C點的信號經(jīng)過PCB走線以后到達ASIC的電輸入位置

圖1：參考點位置

以XFI的INF-8077i文檔所定義為例，上圖可以看到A、B、C和D參考點的位置。

眼圖和抖動指標

在上述兩個標準文件里，對于每個參考點的輸入信號幅度，抖動，和回損等等都有全部或者部分的定義。其中比較重要的指標是眼圖模板和抖動要求，如下表格所示：

ASIC 發(fā)送端

 

光模塊電接收

 

參考點

 

XFI(A)

 

SFI(A)

 

參考點

 

XFI(B)

 

SFI(B)

 

INF-8077i

 

SFF8431

 

INF-8077i

 

SFF8431

 

X1(UI)

 

0.15

 

-

 

X1

 

0.305UI

 

0.12UI

 

X2(UI)

 

0.4

 

-

 

X2

 

0.5UI

 

0.33UI

 

Y1(mV)

 

180

 

-

 

Y1

 

60mV

 

95mV

 

Y2(mV)

 

385

 

-

 

Y2

 

410mV

 

350mV

 

Jitter

 

0.3UI

 

-

 

Jitter

 

0.61UI

 

0.28UI

 

光模塊電發(fā)送

 

ASIC 接收端

 

參考點

 

XFI(C)

 

SFI(C)

 

參考點

 

XFI(D)

 

SFI(D)

 

INF-8077

 

SFF8431

 

INF-8077

 

SFF8431

 

X1

 

0.17UI

 

0.35UI

 

X1

 

0.325UI

 

-

 

X2

 

0.42UI

 

0.5UI

 

X2

 

0.5UI

 

-

 

Y1

 

170mV

 

150Mv

 

Y1

 

55mV

 

-

 

Y2

 

425mV

 

425mV

 

Y2

 

525mV

 

-

 

Jitter

 

0.34UI

 

0.7UI

 

Jitter

 

0.65UI

 

-

 

其中X1和X2，Y1和Y2是如下歸一化眼圖模板中，標注眼寬和樣高的參數(shù)

 圖2：歸一化眼圖模板

A點和D點是系統(tǒng)板上的信號，這些是板內(nèi)信號，做系統(tǒng)設(shè)計的時候，更需要關(guān)心的是B點和C點的信號，因為這兩個地方是跟外部接口的位置。