USB4.0 边带通道并非副业_IC芯片网

发表日期：2024-12-06

IC芯片网www.icxpw.com消息，USB4 规范已经存在好几年了。两年前，USB Promoter Group 也发布了 USB4 2.0 版。此规范在对称模式下可实现每个方向高达 80Gbps 的链接速度，在非对称模式下可实现 120Gbps 的链接速度。

IC交易网站分析，无论是第二代、第三代，还是第四代的20Gbps、40Gbps、80Gbps、120Gbps的链路速度，边带信道对于高速链路的稳定运行都是必不可少的，它起着多方面的作用。

芯片采购网了解，边带通道是一种简单的双线低速链路，使用 10 位开始/停止编码，以 1Mbps 的速度运行，无需任何同步。它支持不同的事务类型，即链路类型 (LT)、管理类型 (AT) 和重定时器类型 (RT)，每种类型都有其特定角色，如下表所示。

边带通道的作用从 USB4 高速链路启动之初开始，经过通道初始化的各个阶段，到链路建立，处理链路管理的不同方面（如睡眠进入、断开连接/重新连接），以及在链路变得不可靠时支持链路恢复。

在通道初始化阶段，其功能范围包括：在第 2 阶段通过路由器将 SBTX 线调至逻辑高电平作为路由器检测的媒介；在第 3 阶段帮助每个路由器获取其链路伙伴的 USB4 端口特性信息；在第 4 阶段广播协商后的 USB4 端口参数并启动高速 Tx 和 Rx 流量；在第 5 阶段协商每个路由器或重定时器与其相邻的路由器或重定时器之间的发射器前馈均衡 (TxFFE) 参数。

在第 3 阶段，交换的 USB4 端口特性决定了 USB4 链路的性质。这些特性表明绑定支持、通道速度（Gen 4、Gen 3 或 Gen 2）、启用 RS-FEC 和非对称链路支持（3Tx、3Rx 或仅对称链路支持）。

在第 4 阶段，USB4 端口设置通道速度并开始传输。路由器相互发送带有协商链路特性的广播 RT 事务。这些事务完成后，路由器以选定的速度激活每个启用通道上的发射器，并在高速链路上发送 SLOS1。对于 Gen 3 或 Gen 2 链路，路由器通过发送 LT_Resume 事务并在边带寄存器空间的 TxFFE 寄存器中设置 Tx 活动位来向链路伙伴指示传输开始。对于 Gen 4 链路，路由器在设置链路伙伴的 SB 寄存器空间中的起始 TxFFE 位后传输 LFPS，以指示可以开始 TxFFE 协商过程。LFPS 停止后，将传输指示字段设置为 1h 的背靠背 Gen4 TS1。

在第 4 阶段结束时，发射器和接收器已准备好进入第 5 阶段，在此阶段，将协商每个链路伙伴之间的发射器前馈均衡 (TxFFE) 参数。第 5 阶段完成后，高速链路已准备好发送和接收流量并继续进行高速链路训练。

虽然所有边带交易类型都支持各个阶段的通道初始化过程，但一旦 USB4 高速链路激活，链路类型交易就会发挥重要作用。

LT 事务还用于表示由于通道断开或通道禁用等事件而导致的通道适配器状态变化。它们还用于将睡眠事件从路由器中的 USB4 端口传达到另一个路由器上的 USB4 端口。

两个路由器之间的 Gen 4 链路转换从对称到非对称以及反之亦然，分别使用 LT_SwitchRx2Tx 和 LT_SwitchAck 链路类型事务进行请求和确认。

Gen 4 链路恢复使用 ELT_Recovery 扩展链路类型事务来启动和完成链路恢复。

与 TBT3 兼容的 USB4 端口的边带通道也应遵循其与 TBT3 兼容的变化。这包括对双向边带通道的支持。

从功能角度来看，边带通道可能看起来很简单。然而，它的范围非常广泛，对 USB4 功能的影响也非常广泛。从本质上讲，它是一个对高速 USB4 链路的平稳运行做出重大贡献的系统。

因此，不能忽视结合边带通道验证高速 USB4 功能。一个重要的验证规划建议是，永远不要低估使用边带通道功能验证 USB4 设计的重要性。

为了节省高速链路验证的仿真运行时间，通常采用的方法是绕过边带通道进程（如果正在验证的设计支持该进程），并仅关注高速链路协议流量。但是，这丝毫不会降低在验证周期结束前启用边带通道进程验证高速链路的重要性，因为边带通道负责在 USB4 端口中建立、维护和提供恢复机制。

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