前段時間上海的科技盛會很多，2024 世（shì）界人工智能大會（“WAIC”）和MWC（世界通信大會）大家都去看了嗎？兩個展會（huì）都是深度結合人工智能。
這麽熱的天，能去現場的，一定都是純“AI”戰士吧！（玩個梗哈哈）
當然 小k 也（yě）關注到大會上（shàng）各家CEO 對（duì） AI 模型開源不開源的問題（tí）是爭論不休，不管開不開（kāi）源，像ChatGPT、文（wén）心一言、作業輔導（輔（fǔ）導作業的家長要不要了（le）解一下哈哈）等AI 工具，AI大模型訓練肯定是必（bì）不可（kě）少。這就衍生出了一種新型的數據中（zhōng）心，我們把它稱之（zhī）為算力中心。區別於傳統以存儲為主要目的的數據中心，算力中心顧名思義就是以計算為主要目的的數據中心。依賴於GPU強（qiáng）大的（de）並行計（jì）算能力和大規模GPU級（jí）聯實現一個算力的提升（shēng）。GPU的級聯對於800G光模（mó）塊甚至更高速率的光模塊需求量都是非常巨大的（de）。所以，人工智能的火熱不僅帶動了高速互連技術（400G/800G Ethernet、PCIe、DDR 等高速總線技術），也帶動了整個（gè）光通信領域（400G、800G 光模（mó）塊）！
接下來的日子，小k 在（zài）各個（gè）數據速率中迷（mí）失了。因（yīn）為小k 發現，以前一直記在（zài）心（xīn）中的“比特率”=“波特率”這個知識（shí）點有點不夠用了？因為（wéi）在很多場（chǎng）合下，“比（bǐ）特率”≠“波特率”了！波特率和比特率有什麽不（bú）同呢？
還是先複習一下這兩個在通信領域很重要的概念，也許就能發現問題的答案（àn）！
01
比特率（lǜ）是什麽意思?
比特率(Bit Rate)是比特的傳輸速率，也就（jiù）是通信（xìn）係統時間內的信息傳輸速率（lǜ），單位是比特／秒(bit/s)。比特率是指每秒傳送的比特(bit)位數（即 0 或1）。常見的單位有kbps，Mbps，Gbps等等。通常（cháng）也稱之為信號速率。比特率越高，每秒傳送數據就越多。
AI時代下，數據量的飛速增長已經變成了一（yī）個巨大的挑戰。為了避免很快出現（xiàn）瓶頸，我們需要提高比特率效率。
02
波特率是什麽意思（sī）？
波特率是指（zhǐ）每秒鍾傳送碼元符（fú）號的個數，是衡量數據傳送速率的指標。單位為Baud。當信號是非歸零（líng）碼（NRZ）的時候，比特率就等於（yú）波特率了（le）。（哈哈，小k 也是這麽覺得！）比如說USB3.0的信號速率是5Gbps，那麽，這裏說的就是（shì）它的比特（tè）率是5Gbps，又因（yīn）為它（tā）是NRZ編碼信號，那麽它的波特率也就是（shì）5GBaud。但是在NRZ信號中很（hěn）少說波特率（lǜ）。
但是（shì）隨著信號速率越來越高，比如Ethernet和PCIe都開始采（cǎi）用PAM4這（zhè）類信號了。在上期的“讓高（gāo）端示波器不再高不可攀（pān）”的文章中，小k 也提（tí）到了（le）下一代（dài）技術浪潮（cháo），主要都會采用PAM4 調製。PAM4 采用的（de）是 4電平（píng）（00、01、10、11），在每一個符號中包含2 bit的數據（jù）。比如 PCIe 6.0的信號速率為 64 Gbps，那它的（de）波特率就是 32 GBaud。這隻是用PAM4來舉例子，如果是PAM8、PAM16等等調製（zhì）信號依此類推即可。
哈哈，相信大家都從上麵的文字中，發現（xiàn）了“比特率”≠“波特率”的原因！原來是信號數字調製的原因！
總結：
波特率（lǜ）和比（bǐ）特（tè）率之間存在一定的關係。在理想情況下，波特率等於比（bǐ）特率。也（yě）就是說，在每個波（bō）特（信號變化）中傳輸一個比特的情況下，波特率和（hé）比特率是相等的。但是，對（duì）於某些調製技術（shù）和編碼（mǎ）技術（PAM4、QPSK 等），一（yī）個波特可能傳（chuán）輸多個比（bǐ）特的信息，因此波特率不等於比特率。
上麵舉了5Gbps USB3.0 的例子，
現在光通信這麽火，
再舉個光（guāng）通信的信號例子吧（ba）！
光通信中我們現在實際上使用兩種不（bú）同的速度。
第一種是以每秒比特數為單位的比特率 ftx，也（yě）稱 為“傳輸速率”。
第二種（zhǒng）是（shì）符號率 S，表示每秒傳輸的符號數，單位為波特（tè）。它也因此通常被稱為“波特率”。Nsymbols 是按字母順序的符（fú）號數量，符號（hào）率的計（jì）算公式如下：
我們以QPSK 公式為例，如果信號也被偏振複用，那麽這個（gè）結果要除以2。以（yǐ）一個 100Gbps QPSK 信號為例，符號率 S = (100 Gbps) / (2 比特/符號 ) / ( 2 偏振 ) = 25 GBaud。
小k 這下（xià）是終於搞清楚各路信號（hào）的比特率（lǜ）和波特率（lǜ）的關係和區別了。作為一家（jiā）專業的電子測量儀器公司，小k也（yě）想起來（lái）了一個客戶（hù）關心的問題，該如何選擇合適的儀器帶寬（kuān）來測試這些數字通（tōng）信的高速信號呢？
備注：在數字（zì）通信領域，帶寬同樣是最重（chóng）要的性能（néng）參（cān）數，它反映了通信速度的（de）快慢或（huò）通信信道°容量的大小（xiǎo）。數字通（tōng）信中的“帶寬'是指數字信號的傳（chuán）輸速率，即（jí）每秒傳送（sòng）的（de）比特（tè）數，簡稱位（wèi）率或比特率，其單位是b/s或bps。
儀器帶寬選擇（zé）經驗法則
在（zài） DesignCon 2024 上，發現了一篇很好的論（lùn）文，直（zhí）接上結論吧！
總結一下的話就是：
1. 目前比較（jiào）熱的單通道224Gbps，PAM4調製，單通道波特率為112GBd 。用戶（hù）測試用的（de）采樣示波器需要的（de）帶寬為112GBd* ¾ =84GHz。 2. 224 Gbps驗證時（shí）最好使用110G VNA，如果隻測試鏈路的插（chā）損值，通常選用＞56GHz的VNA即（jí）可。 友情提醒：以上經（jīng）驗法則僅適用（yòng）於高速以（yǐ）太網（wǎng）測試時采用的矢網和采樣示波器。關於測（cè）試PCIe /USB /DDR 等（děng）高速信號的示波器帶寬選擇（zé）這塊，請大家根據信號的上升時間的經驗公式來選擇合適（shì）的測試帶寬，或者（zhě）直接留言告訴我們來幫你選擇！ 再說（shuō）一個小技巧， 譬如我們家的BERT, 你需要產生（shēng）多少速率的信號（hào），就選擇支持（chí）對應速率的誤碼儀就行。目前我們最高（gāo）性能的誤碼儀M8050A 中的PG M8042A 可以產生120GBaud 信號。還是BERT好選啊！ 所以是德科技應該是目前業內為數不多具有完整的針對224 Gbps / 1.6T 技術的測試解決方案的測試商！畢竟如此高的比（bǐ）特率（lǜ），對儀器（qì）的帶寬要求真的不是一般高啊（ā）！
咳咳，論文中提到的110GHz VNA， 不就（jiù）是我們的N5290A嗎？小k 猝不及防（fáng）又插入了一（yī）個產品（pǐn）廣告！聽說現在（zài）很多（duō）做高速線纜、連接（jiē）器的（de）廠（chǎng）家在用PXI 矢（shǐ）網或者台式（shì）矢（shǐ）網+射頻開關的測（cè）試方案，有興趣（qù）了解的歡迎在評論區給小k留言！
