Kintex7系列的GTX，以其良好的性能和功耗表现，已经成为业界 FPGA选型时的明星。由于其良好的DFE性能，它能提供高达12.5Gbps的过背板能力，能支持在插损高达30dB的信道上可靠传输。在众多的SERDES应用中，有些应用比较特别，那就是需要在实际运行过程中动态切换GTX的链路速率，如无线中的CRPI接口，需要同时支持9.8G，4.9G，2.4G等众多速率。那么，如何能做到可靠地进行速率切换呢？本文就此作为主题，希望能充分发挥GTX的优势。

Kintex7的SERDES的结构图如图1。

图1   Kintex7 GTX结构图

以发送方向为例，参看图2的发送方向的时钟分布图：

图2 GTX 发送方向时钟分布图

Kintex7在进行链路速率切换时，主要有如下几种办法：

1） 切换QPLL/CPLL的参考钟源头；

2） 通过DRP接口修改QPLL/CPLL的参数设置

3） 切换QPLL/CPLL提供链路时钟；

4） 调整PMA的分频系数。

在GTX内部，有2种工作模式：LPM模式和DFE模式。

LPM（Low Power Mode）模式是低功耗模式，其主要支持低插损信道，链路速率<11.2G，信道插损在12dB以下的情况。在LPM模式中，CTLE和baseline wander cancellation都是全自动的，不需要手工调整。LPM模式的结构图如下：

图3 LPM模式下GTX结构图

DFE模式则提供更好的信道补偿，其能够支持高达12.5G的链路速率，并在信道插损大于8dB的场景下有良好表现。DFE和CTLE不同，它不会放大噪声和串扰，能纠正信道不连续引起的反射。它能自动利用AGC，CTLE，DFE和baseline wander cancellation来完成信道补偿，同时也支持CTLE手动模式。DFE模式下GTX的结构图如图4。

图4 DFE模式下GTX结构图

为何单独介绍8B/10B呢？主要是因为采用8B/10B编码的系统，其当系统空闲时，大体上都会发送固定码型的数据，如802.3中定义的/I1/和/I2/。固定码型的数据其频谱比较离散，有太多的毛刺，不利于EMI也不利于DFE进行补偿跟踪。一般来说，当链路速率>5Gbps时，只是简单的采用8B/10B编码已经不适合。众多协议一般此时会使用加扰进行替代或者在8B/10B编码前先对数据进行加扰。

在实际应用中，可以通过示波器对信号进行快速FFT分析，得到其频谱特性。如果频谱毛刺比较多，那么就需要考虑在发送端改善信号频谱。图5是8B/10B编码下，不同的模式的频谱。从图上可以看出，发送固定序列的AKR IDLE和GbE下的/I2/，其频谱毛刺都很多，不适合于DFE工作。

                                                                       图5 频谱图