高速與 SerDes

時脈與資料回復(CDR)

時脈與資料回復是 SerDes 接收端在沒人送來節拍器時、自行抓出音樂節奏的辦法。並沒有一條獨立的時脈線——時序藏在資料自身的轉態裡——所以 CDR 盯著進來的邊緣,重建出一個與之鎖定的時脈,再用它在最佳時刻取樣每個位元:落在眼圖正中央,盡量遠離模糊的邊緣。這就像跟著歌曲打拍子:你純粹從拍點落在哪裡推斷出節奏。

多數 CDR 是一個帶有巧思的鎖相迴路:一個 bang-bang(Alexander)相位偵測器同時在邊緣與中央取樣資料,投票判定「取樣太早」或「太晚」,藉此推動受控振盪器,直到中央取樣坐進眼的正中。CDR 的迴路頻寬是個審慎的取捨——夠寬以追蹤發送端緩慢的漂移與展頻時脈,夠窄以排除高頻抖動。若 CDR 失鎖,鏈路就此盲掉、位元錯誤率瞬間爆炸。

CDR 正是線路編碼(如 8b/10b 或擾碼)之所以重要的原因:資料必須保證頻繁的轉態,因為一長串相同的位元不給 CDR 任何可鎖定的邊緣,它就會走音失拍。

又称
CDR時脈資料回復clock recovery