简介：
在高速数据传输需求日益增长的背景下，串行-解串器（Serializer/Deserializer，简称SerDes）芯片已成为电子设备中的核心部件之一。2024年最新的SerDes芯片以更高的传输速度、更低的功耗以及更小的延迟表现，正在被广泛应用于电脑、手机及其他数码产品中。本文将从工作原理剖析、应用场景解析和设计优化建议三方面展开，帮助读者更全面地了解这一关键技术。
工具原料：
系统版本：
- Windows 11（22H2版，更新于2024年1月）
- iOS 17.3
- Android 14.2
品牌型号：
- Apple MacBook Pro 2023款（M3 Pro芯片）
- 小米14（搭载骁龙8 Gen3处理器）
- 华为Mate 60 Pro
软件版本：
- MATLAB R2024a
- Ansys 2024最新版（高速电路仿真工具包）
- Cadence 17.4更新版
1、什么是SerDes芯片？
SerDes芯片的职责是将并行数据转换为串行数据（序列化），并在另一端解码为并行数据（解串）。通过这种方式，SerDes有效地减少了传输中的信号引脚数量，同时提升了通信可靠性，是高速数据传输链路中不可或缺的组件。
2024年最新的SerDes芯片支持高达112Gbps乃至224Gbps的传输速率，这对于5G基站、数据中心以及人工智能计算机集群尤其重要。例如，新一代MacBook Pro电脑中的M3 Pro芯片，内置的SerDes解决方案显著提升了其Thunderbolt 4接口的传输表现。
2、SerDes的核心原理：
1、新机性能加速升级
以2023年底发布的小米14为例，其搭载的骁龙8 Gen3处理器中集成的新一代SerDes模块，将CPU与DDR5存储的通信带宽提升了约30%，显著提升了应用加载速度和游戏运行流畅度。
此外，苹果的M3系列芯片同样采用了最新的SerDes设计，其内置显示控制器可以更高效地处理屏幕刷新数据，进一步优化MacBook Pro的专业图形性能表现。
2、AI和5G场景下的深度应用
5G基站和AI运行模块需处理大量实时数据，其传输链路的速度和稳定性至关重要。在5G天线模块中，SerDes不仅负责高速数据传输，还通过内部优化减少了干扰的发生。而在AI推理场景中，例如自动驾驶设备中的边缘计算单元，SerDes可以在确保数据传输速率的同时维持较低功耗。
3、消费级产品中的实际案例
华为Mate 60 Pro引入了最新的无线连接技术，其中SerDes芯片在Wi-Fi 7和蓝牙LE Audio协议中扮演了关键角色，使得高清音频传输和超低延时体验成为可能。在日常使用场景中，用户可以体验到更流畅的视频会议与高清音频串流。
1、优化电路设计，降低功耗
在设计SerDes芯片时，可以采用多通道共享电源和自适应均衡器技术，以减少整体功耗。这对于移动设备尤为重要，因为它们对电池续航能力的要求极高。
2、强化信号完整性
借助高速仿真工具（如Ansys或Cadence）优化PCB布局、走线长度以及阻抗匹配参数。尽量避免干扰源与信号传输路径重叠，从而提高数据的完整性。
3、提升测试效率
引入基于边界扫描（Boundary Scan）的自动化测试工具，可以显著提高SerDes芯片的验证效率。例如，使用Siemens的Tessent工具组来快速识别芯片中的信号完整性问题，并进行故障定位。
1、SerDes在PCIe 6.0中的重要作用
随着PCIe 6.0在2024年的商用普及，SerDes芯片迎来了一项重要挑战：如何在高达64GT/s的传输速率下保持信号完整性。这需要采用更先进的均衡算法以及前向纠错技术（FEC），以有效减小高速传输中的比特误码。
2、SerDes芯片的选择标准
在进行设备采购时，用户需关注SerDes芯片的速率、功耗、延迟和可靠性四大核心指标。此外，需对比不同厂家的解决方案（例如博通、TI、英特尔等），结合设备具体需求来进行选择。
通过对最新SerDes芯片的工作原理、应用场景及设计建议的深入剖析，可以看出其在现代电子产品中的重要性。无论是最新的手机和笔记本产品，还是数据中心和AI场景，SerDes芯片正不断推动数据传输性能的提升。如果你对硬件技术感兴趣，不妨持续关注这一领域的最新动态。希望本文的实用性能够帮助你更好地理解和评估未来的设备选购和使用。
