PAM4相关概念

1. 先搞懂：符号（Symbol） 是什么？

 可以把符号理解成：

 

高速信号里的「一个包裹」。

 

• 以前的 NRZ（0/1）：一个包裹里只装 1 比特，因为有两个电平，组成0、1（1比特）
• 现在的 PAM4：一个包裹里装 2 比特，有4个电平，组成00、01、10、11（1比特）

 

符号 = 一次发送的最小单位

 

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2. 波特率 = 符号率（完全一样）

 

波特率（Baud Rate）= 符号率（Symbol Rate）

 

意思是：

 

每秒发多少个「符号包裹」

 

单位：Baud 或 Symbols per second

 

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3. 比特率（Bit Rate）= 真正的传输速度

 

比特率 = 每秒真正传了多少 bit

 

公式：

 

比特率 = 符号率 × 每个符号携带的比特数

 

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4. PAM4 是什么？（最关键）

 

PAM4 = 4 级脉冲幅度调制

 

通俗说：

 

用 4 种不同电压高度，来表示数据。

 

• NRZ（传统）：只有 高、低 2 种电压

   

  → 一个符号 = 1 bit

   

  → 0 或 1
   
• PAM4：有 4 种电压高度

   

  → 一个符号 = 2 bit

   

  → 00、01、10、11
   

 

所以：

 

同样的波特率下，PAM4 速度是 NRZ 的 2 倍！

 

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5. 用一句话串起来

 

• 符号：一个信号「包裹」，也就是所有电平状态组成的bit数
• 比特率：每秒真正传多少数据，如224Gbps，就是1秒传输224G个bit
• 符号率 / 波特率：每秒发多少包裹，如224Gbps，就是1秒传输224G个bit/2=112G Baud
• PAM4：一个包裹装 2 bit，速度翻倍

 

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6. 直观例子

 

假设：

 

波特率 = 10 GBaud（每秒发 10G 个符号）

 

• 如果是 NRZ（1bit / 符号）

   

  比特率 = 10 × 1 = 10 Gbps
   
• 如果是 PAM4（2bit / 符号）

   

  比特率 = 10 × 2 = 20 Gbps
   

 

这就是为什么现在高速总线全都上 PAM4。

 

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7. 信号完整性里为什么这些很重要？

 

• 波特率越高 → 信号越快 → 越容易失真
• PAM4 虽然快，但电压等级多 → 更容易出错、更怕噪声
• 做 SI 测试时：
  • 看眼图
  • 测误码率 BER
  • 测上升时间、抖动、噪声