Stratix® IV GX FPGA 和 HardCopy® IV GX ASIC 为高速串行互联提供可靠的解决方案，其收发器具有同类最佳的信号完整性。这些收发器同时包括 物理编码子层 (PCS) 和物理介质附加子层 (PMA) ，通过设计可实现优异的抖动性能，降低功耗和成本以及同时开关噪声 (SSN) 等。
模拟电路实现的 PMA 功能包括：
- 可编程预加重和均衡
- 时钟数据恢复 (CDR)
- 串化器 / 解串器 (SERDES)
- I/O 缓冲
图 1 所示为收发器的 PMA 部分。
图 1. Stratix IV GX 和 HardCopy IV GX 收发器的 PMA 部分
可编程预加重和自适应均衡降低了成本，提高了信号完整性
在 Stratix IV GX FPGA 和 HardCopy IV GX ASIC 中采用了预加重和均衡，无需昂贵的电路板材料和布板技巧，从而降低了电路板成本。低成本 FR4 PCB 架构会衰减边沿变化较快信号的高频分量。在 6 Gbps 附近以及更高速率时，这种效应更加严重，使信号眼图完全消失，导致数据丢失。
Stratix IV GX 和 HardCopy IV GX 器件 同时提供预加重和均衡来克服这些损耗，提高信号完整性。预加重电路根据系统要求可配置为多种不同的级别，通过波形整型来改善高频信号。 Stratix IV GX 和 HardCopy IV GX 器件还提供范围较宽的 (17dB) 动态均衡，帮助克服电路板损耗，降低接收器信号衰减。用户可以根据系统要求，配置均衡器，自动或者手动选择最佳均衡设置，连续调整通道，将均衡配置为 16 个级别之一，使其自适应运行。
系统运行中，或者板卡插入背板后进行配置时，均可以修改预加重和均衡。系统设置现场试验和确认仿真结果时，都可以利用这些特性。图 2 所示为预加重是如何大幅度提高 6.375-Gbps 近端眼图信号完整性的。
图 2. 6.375 Gbps 近端眼图
这种前所未有的灵活性使您能够完全控制系统，实现信号完整性最好的低成本设计。
支持基于CDR的串行标准
每个接收器 CDR 模块都具有一个独特的锁相环 (PLL) ，使数据能够正确的接收，纠正传输线造成的通道斜移，在某些特殊协议中，这需要多个收发器才能实现。 CDR 从到达串行数据流中提取时钟，产生的恢复时钟用于采样串行数据流，同步解串器。 Stratix IV GX 和 HardCopy IV GX 收发器使用 CDR 技术来支持串行标准，例如 PCI Express 、 Serial RapidIO ® 、千兆以太网 (GbE) 、 XAUI/HiGig 、光互联论坛 (OIF) CEI-6G 、 Interlaken 、 SFI-5 、 GPON 、 SONET 、 CPRI 、 OBSAI 、光纤通道、 HyperTransport TM 、 SDI 和 Altera 的 SerialLite II 等。
灵活的收发器PLL和时钟模式
Stratix IV GX FPGA 和 HardCopy IV GX ASIC 在含有 4 个或者 6 个收发器的模块中安排收发器。采用两个不同的时钟源来驱动收发器模块，每个时钟源可以使用一对发送 PLL 。时钟和 PLL 结合可以在一个收发器模块中支持 4 种不同的数据速率，使模块能够根据需要来支持不同的协议。与竞争器件中的单 PLL 实现相比，这种双 PLL 体系结构大大降低了功耗。
带有动态可控设置的差分 I/O 缓冲
Stratix IV GX 和 HardCopy IV GX 器件的缓冲设置是动态可控的，使您能够在收发器运行时调整设置。例如，动态重新配置可编程预加重和均衡能够调整数据信号，补偿传输介质造成的信号劣化。各种动态可编程 VOD 设置确保驱动强度与线路阻抗和走线长度相匹配。此外，差分片内匹配为普通信号提供了合适的接收和发送缓冲匹配。
针对低功耗进行设计
收发器通常用于散热较困难的背板和板内互联。因此，收发器的功耗应非常低。 Stratix IV GX 和 HardCopy IV GX 收发器经过设计，可支持符合应用和协议要求的“最佳范围”目标数据速率。和竞争解决方案相比，这种目标方法结合最佳数据通道和时钟，大大降低了 Stratix IV GX FPGA 和 HardCopy IV GX ASIC 的收发器功耗。对于需要多个收发器以满足带宽要求的大量高性能应用，这种方式可显著降低功耗。典型的 PMA 功耗是 3.2 Gbps 时 100 mW ， 6.375 Gbps 时 135 mW ， 8.5 Gbps 时 165 mW 。
优化实现最小 SSN
高速 I/O 和较宽的高速总线接口要求设计人员将同时开关噪声 (SSN) 降到最小，以获得较好的信号完整性。
Stratix IV GX FPGA 和 HardCopy IV GX ASIC 采用的封装设计具有极强的抗 SSN 能力。器件采用较大的信号 - 电源 - 地引脚比来降低 SSN 的影响，提高嵌入式收发器的性能。这确保了 Stratix IV GX 和 HardCopy IV GX 器件能够提供非常可靠的 SSN 解决方案。
