PCIE 的 AFE DFE 是什么？
在 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）物理層中，AFE（Analog Front End）和 DFE（Decision Feedback Equalizer）都是高速串行鏈路中非常關鍵的電路模塊，用來保證高速信號在經過電纜或 PCB 走線等傳輸介質后仍能被正確識別。
我們來詳細解釋一下兩者的作用和區別。
一、AFE（Analog Front End）
AFE = 模擬前端電路，位于 PHY 層的最前端，靠近 SerDes（Serializer/Deserializer）模塊。
它主要負責信號在“電的層面”上的發送與接收。
主要功能：
-
TX 方向（發送端）
- 驅動信號到通道（channel）
- 控制輸出擺幅（swing）
- 加入預加重（Pre-emphasis 或 De-emphasis）
-
RX 方向（接收端）
- 放大接收信號（例如通過 LNA：Low Noise Amplifier）
- 進行模數轉換（ADC）或比較（slicer）
- 提供輸入均衡（CTLE：Continuous-Time Linear Equalizer）
- 提供時鐘恢復（CDR：Clock Data Recovery）
舉個例子：
你可以把 AFE 看作是“眼睛 + 耳朵”，負責把信號“看清楚”“聽清楚”，并將模擬信號轉為數字邏輯可識別的數據。
二、DFE（Decision Feedback Equalizer）
DFE 是一種接收端數字均衡算法（Digital Equalization），通常工作在 AFE 之后 或 AFE 的數字部分（SerDes RX path 中）。
它的核心目標是 抵消信道引入的碼間干擾（ISI，Inter-Symbol Interference）。
工作原理：
- 當一個比特被判決后（例如 0 或 1），DFE 使用這個歷史判決結果來估計并抵消當前符號的“后向干擾”。
- 它根據之前判決的符號，調整當前采樣值，提升判決正確率。
簡單理解：
- 信道傳輸過程中，每個比特信號會“拖尾”影響后續幾個比特；
- DFE 根據前幾個比特的判決，動態地“減去”這種干擾，從而恢復真實信號形狀。
三、兩者的關系
| 項目 | AFE | DFE |
|---|---|---|
| 類型 | 模擬電路 | 數字算法（或混合電路） |
| 位置 | SerDes 的模擬前端 | RX 數字均衡部分 |
| 功能 | 負責信號放大、均衡、CDR 等模擬操作 | 抵消碼間干擾，提高判決精度 |
| 階段 | 信號進入接收端的第一步 | 信號被采樣、判決后的處理 |
| 對應技術 | CTLE、CDR、LNA 等 | 后向均衡、判決反饋 |
四、在 PCIe 中的應用（以 PCIe Gen4/Gen5 為例）
| PCIe 代際 | 傳輸速率 | 均衡結構 |
|---|---|---|
| Gen3 (8 GT/s) | 8 Gbps | CTLE + DFE |
| Gen4 (16 GT/s) | 16 Gbps | CTLE + DFE（自適應） |
| Gen5 (32 GT/s) | 32 Gbps | CTLE + 多抽頭DFE + 自動訓練 |
| Gen6 (64 GT/s, PAM4) | 64 Gbps (PAM4) | AFE + CTLE + FFE + DFE + ADC + DSP |
在 PCIe Gen4/Gen5 中：
- AFE 負責把來自通道的信號放大、濾波；
- DFE 在接收端根據前幾個比特的判決結果動態調整判決閾值，以抵消碼間干擾。
五、簡要比喻
- AFE 就像是“麥克風 + 調音臺”，負責把弱信號變得清晰；
- DFE 就像是“噪聲消除算法”，利用歷史數據智能地消除干擾。
浙公網安備 33010602011771號