這一篇文章中，我們主要來(lái)聊一聊PCIe中的信號(hào)補(bǔ)償技術(shù)（Signal Compensation）——De-emphasis。需要注意的是，Gen1&Gen2與Gen3的De-emphasis實(shí)現(xiàn)機(jī)制差別較大，而本文只介紹Gen1&Gen2相關(guān)內(nèi)容。如需了解Gen3的相關(guān)內(nèi)容，可自行查閱Gen3的PCIe Spec。

高速信號(hào)傳輸中有一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，就是當(dāng)傳輸速率變得越來(lái)越高的同時(shí)，數(shù)據(jù)間隔單元（Unit Inerval，UI）也會(huì)變得越來(lái)越小。這導(dǎo)致前一個(gè)bit的數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)后面bit的數(shù)據(jù)造成影響，如果不去除這些影響，將會(huì)導(dǎo)致誤碼率飆升，甚至通信無(wú)法繼續(xù)。

數(shù)字通信中有一個(gè)基本的概念，叫做壓擺率（Slew Rate），可以理解為1微秒或者1納秒等時(shí)間里電壓升高的幅度，單位可以為V/s，mV/ns，mV/ps和μV/ps等。這帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，如果壓擺率過(guò)大，信號(hào)會(huì)過(guò)沖；如果壓擺率過(guò)小，信號(hào)又達(dá)不到目標(biāo)電壓。然而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)解壓擺率是很困難的，所以一般在固定的模式下，壓擺率也相對(duì)固定（當(dāng)然，在不同的電壓范圍肯定是有所區(qū)別的）。

此時(shí)，還存在另一個(gè)問(wèn)題，由于壓擺率的特性，如果系統(tǒng)中出現(xiàn)幾個(gè)連續(xù)的1（或者0），而接下來(lái)的信號(hào)為0（或者1）時(shí)，信號(hào)的電壓可能達(dá)不到要求，如下圖所示。這種前面的信號(hào)會(huì)影響后面的現(xiàn)象，我們稱(chēng)之為ISI（Inter-Symbol Interference）。

注：雖然PCIe采用了8b/10b編碼，但是仍然會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的5個(gè)0或者5個(gè)1（一些控制字符，如COM）。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，PCIe采用了一種叫做De-emphasis的技術(shù)，具體細(xì)節(jié)如下：

· 當(dāng)前后電平極性變化時(shí)，不使用De-emphasis；

· 連續(xù)相同極性電平的第一個(gè)bit，不使用De-emphasis；

· 只有連續(xù)相同極性電平的第一個(gè)bit之后的bit，才使用De-emphasis；

· 對(duì)于2.5GT/s，De-emphasis將電壓較少3.5dB。對(duì)于5GT/s，則是6dB；

· Beacon信號(hào)也需要進(jìn)行De-emphasis，但是規(guī)則稍有差別。

注：Beacon信號(hào)在之前關(guān)于LTSSM的文章中介紹過(guò)。

如下圖所示：

一個(gè)De-emphasis的例子如下圖所示：

采用De-emphasis之后的PCIe設(shè)備接收端信號(hào)如下圖所示：

差分的例子：

此外，對(duì)于Gen2（5GT/s）的PCIe設(shè)備來(lái)說(shuō)，還可以使用Reduced Swing的方式來(lái)解決上訴問(wèn)題，如下圖所示，這里就不詳細(xì)地介紹了。