前段時間上海的科技盛會很（hěn）多，2024 世界人工智能大會（“WAIC”）和MWC（世界通信大會）大家都去看了嗎？兩個展會都是深度結合人（rén）工智能。
這麽（me）熱的（de）天，能去現場的，一定都是純“AI”戰士吧！（玩個梗哈（hā）哈（hā））
當然 小k 也關注到大會上各家CEO 對 AI 模型開源不開源（yuán）的問題是爭論不休，不管開不開源，像（xiàng）ChatGPT、文心一言（yán）、作業輔導（輔導作業的家長要不要了解一下哈哈）等AI 工具，AI大模型訓練肯定是必不可少。這就衍生出了一種新型的數據中（zhōng）心，我們把它稱（chēng）之為算力中心。區別於傳統（tǒng）以存儲為主要目（mù）的的數據中心，算力中心顧名思義就（jiù）是以計算為（wéi）主（zhǔ）要目的的數據中心。依賴於GPU強大的並行計算能力和大規（guī）模GPU級聯實現一個算力的提（tí）升。GPU的級聯對於800G光模塊甚至更（gèng）高速率的光（guāng）模塊需求量都是非常巨大的。所以，人工智能的（de）火熱不僅帶動（dòng）了高速互（hù）連技術（400G/800G Ethernet、PCIe、DDR 等高速總線（xiàn）技術），也帶動了整個光通信領域（400G、800G 光模（mó）塊（kuài））！
接下來的日（rì）子，小k 在（zài）各個數據速率中（zhōng）迷失了。因為（wéi）小（xiǎo）k 發現，以前一直記（jì）在心中的“比特率”=“波特率”這（zhè）個知識點有點不（bú）夠用了？因為在很多場合下，“比特率”≠“波（bō）特率”了！波特率和比特率有什麽不同呢？
還是先複習一（yī）下這兩個在通信領域很重要的概（gài）念，也許就能（néng）發現問題的答案！
01
比特率是什麽意思?
比特（tè）率(Bit Rate)是比特的傳輸速率，也就是通信係統時間內的信息傳輸速率，單位（wèi）是比特／秒(bit/s)。比特率是指每（měi）秒傳送的比特(bit)位數（即 0 或1）。常見的（de）單位（wèi）有kbps，Mbps，Gbps等等。通常也稱之為信號速率。比特率（lǜ）越（yuè）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（biàn）成了一個（gè）巨大（dà）的挑戰。為了避免很快出（chū）現瓶頸，我們需要（yào）提（tí）高比特率效率。
02
波特（tè）率是什麽意思？
波特率是指每秒鍾傳送碼元符（fú）號的個數，是衡量數據傳（chuán）送速率的指（zhǐ）標。單位為（wéi）Baud。當信號是非歸零碼（NRZ）的時候，比特（tè）率就等於波特率了。（哈哈，小k 也是這麽覺得！）比如說USB3.0的信號速率是5Gbps，那麽，這裏說的就是它的比特率是（shì）5Gbps，又因為它是NRZ編碼信號（hào），那麽它的波特（tè）率也就是5GBaud。但是在NRZ信號中很少說波特率。
但是隨著信號（hào）速率越來越高，比如Ethernet和PCIe都開始采用PAM4這類（lèi）信號了。在上期（qī）的“讓高端示波（bō）器不再高不可攀”的文章中，小k 也提到了下一代技術浪潮（cháo），主要都會采用PAM4 調製。PAM4 采用的是（shì） 4電平（00、01、10、11），在每一個符號中包含2 bit的（de）數據。比如 PCIe 6.0的信（xìn）號速率為 64 Gbps，那它的波特率就是 32 GBaud。這（zhè）隻是用PAM4來舉例子，如果是PAM8、PAM16等等調製信號依此類（lèi）推即可。
哈哈，相信大家（jiā）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（xìn）號數字調製（zhì）的原因！
總結：
波特率和比特率之間存在一定的關係。在理想情況下，波特率等於比特率。也就是說，在每個波特（信號變化（huà））中傳輸一個比特的情況下，波特（tè）率和比（bǐ）特率是相等的。但（dàn）是，對於某些調製技術和編碼技術（PAM4、QPSK 等），一個（gè）波特（tè）可能（néng）傳輸（shū）多個比特的信息，因此波特率不等於比特率。
上麵舉了5Gbps USB3.0 的（de）例子（zǐ），
現在光通信這麽火，
再舉（jǔ）個光通信的信號例子吧！
光通信中我們現在實際上使用兩種不同的速度（dù）。
第一種是以每秒比特數為單位的（de）比特率 ftx，也稱 為“傳輸速率”。
第二種是符號率 S，表示每秒傳輸的（de）符號數，單位為波特。它也因此通常被稱為“波特率”。Nsymbols 是按字母順序的符號數量，符號（hào）率的計算公（gōng）式如下：
我們以（yǐ）QPSK 公式為例（lì），如果信號也被偏（piān）振複用，那麽這個結（jié）果要除以2。以一個 100Gbps QPSK 信號為例（lì），符號率 S = (100 Gbps) / (2 比特/符號 ) / ( 2 偏振 ) = 25 GBaud。
小k 這下是終於搞清楚（chǔ）各路信號的比特率和波特率的關（guān）係和區別了。作為一（yī）家專（zhuān）業的電子（zǐ）測量儀器公司，小k也想起來了一個客（kè）戶關心的問題，該如何選擇合（hé）適的（de）儀器帶寬來測試這些數字通信的高速信號呢？
備注（zhù）：在數字通信領域，帶寬同樣是最重要的性能參數，它（tā）反映了通信速度的快慢（màn）或通信信道（dào）°容量的大（dà）小。數字通信（xìn）中的“帶（dài）寬'是指數字信號的傳（chuán）輸（shū）速率，即每秒傳送的比特數，簡稱（chēng）位率或比特率，其單位是b/s或bps。
儀器帶寬選擇經驗法則
在 DesignCon 2024 上，發現（xiàn）了一篇很好的論文，直接上結（jié）論吧！
總結一下的話就（jiù）是：
1. 目前（qián）比較（jiào）熱的單通道（dào）224Gbps，PAM4調製，單通道波特率為112GBd 。用（yòng）戶測試用（yòng）的采樣示波器需要的帶寬為112GBd* ¾ =84GHz。 2. 224 Gbps驗證時最（zuì）好使用110G VNA，如果隻測試鏈路的插損值，通常選用＞56GHz的VNA即可。 友情提醒：以（yǐ）上經驗法則僅（jǐn）適用於高速以太網測試時采用的矢網和采樣示波器。關於測試PCIe /USB /DDR 等高速信號的（de）示波器帶寬選擇這塊，請（qǐng）大家根據信號（hào）的上升時間的經（jīng）驗公式來選（xuǎn）擇合適的測試帶寬，或者直接留言告（gào）訴我們來幫你選擇！ 再說一個小技巧， 譬如我（wǒ）們（men）家的BERT, 你需要產生多少速（sù）率的信號，就選擇支持對應速率的誤（wù）碼儀就行。目前我們最高性能的誤碼（mǎ）儀M8050A 中的PG M8042A 可以產生120GBaud 信號。還是BERT好（hǎo）選啊！ 所以（yǐ）是（shì）德科技應該是目前業內為數不多具有完整的針對（duì）224 Gbps / 1.6T 技術的（de）測試解決（jué）方案的測試商！畢竟如此高的比特率，對儀器的帶寬要求真的不是一般高啊！
咳咳，論文中提到的110GHz VNA， 不就是我們的N5290A嗎？小k 猝不及防又插入（rù）了（le）一個產品廣告！聽說現在很多做高速線纜、連接器的廠家在用PXI 矢網或者台式矢網+射頻開關的測試方案，有興趣了解的歡迎在評論區給小k留言（yán）！
