高速網路與週邊匯流排訊號量測與認證趨勢
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PCIe 3.0(8GT/s)將面臨到100GBase-XX超高速乙太網路25Gbps頻寬需求的不足，使得採用SerDes PHY技術的下一代PCIe 4.0應運而生；而USB 3與Thunderbolt匯流排速度正在相互競逐，從10vs20 Gbps拼到下一代20vs40Gbps，還有PCI SIG的OCu-Link介面的插花角逐，使超高速匯流排的征戰白熱化，也觸動了從IP供應商、PCB、纜線供應商、量測儀器業者與服務驗證業者的市場新契機。
過去80年代PC還是走並列(Parallel)介面的設計思維，早期的PCI匯流排採用Lumped-capacitance集總電容的線路設計，具備Multidrop多點傳輸能力，傳輸速率約33？100Mbps等級；90年代開始導入終端電阻、來源時脈同步的Transmission line (T-Line)線路設計，傳輸速度一舉提高到100Mbps以上。
到2003年代開始採用Lossy Transmission line電路設計，將資料位元組拆解、串成一個一個的單一位元的序列？解序器(Serial/Deserial；SerDes)，搭配訊號預強化？修正(Pre-emphasis)技術，由發送端(Transmitter；TX)作訊號等量化(equalization)的動作，再度成功的突破到1Gbps的傳輸等級。
一個標準的SerDes，是由發送端(Tx)的Serializer、接收端(Receiver；Rx)的Deserializer、傳輸通道(Channel)以及Clock(時脈)4個元件組成。TX要作位元編碼(line coding，如8/10b、64/66b、130/132b)以及equalization訊號等化，Rx則要作解碼、資料修復、時脈修復等動作。
通道(Channel)是主機板上玻璃纖維PCB板(FR4 PCB)上從Tx到Rx的線距，這中間會有訊號衰減(Insertion Loss)、訊號折射損失(Return Loss)、近遠端串音現象(NEXT/FEXT)等湊成的S訊號傳遞衰減參數(S Parameter)，可藉由在示波器上選Frequency Domain(頻率區隔)方式去作解析。
而現今SerDes也朝向AC Coupled－線路設計了雙接地電容，可將逆電壓造成的逆電流直接接地而避免線路損壞，成為當今SerDes的設計主流。
高頻SerDes廣泛用於各種高速傳輸介面
接下來伴隨著訊號波形的調變技術(BPSK、QPSK、8PSK、16PSK、QAM32、QAM64、QAM256等)，讓多個位元串流訊號透過不同相位、旋轉向量角度的間隔，在儀器量測的訊號眼(eye diagram)中如雷電般疾駛而過，到現在走向10Gbps的高速串列傳輸技術。
目前SerDes廣泛應用於像是Serial ATA(SATA)、SAS(Serial Attached SCSI)、SATA Express、USB 3.0、PCI Express、HDMI、DDR4記憶體規格，以及跟網路相關的如XAUI(10Gigabit Attachment Unit Interface)、10GbE、光纖網路等。像XAUI採用4條3.125Gbps線路達成10Gbps傳輸速率，100GBase-XX4，標準是用4條25.78125GHz的SerDes PHY線路來達成。
在PC方面，PCI SIG組織於2007年宣布，2010年11月底規格定案的PCI-E 3.0，至今已成為英特爾桌上型電腦？晶片組平台的標準主流。其具備單線道(x1 lane)8GT/s的傳輸速率，也就是用8GHz SerDes PHY的技術，同時採用編碼效率較高的128b/130b，以同樣單線道比較下，PCIe 3.0傳輸速率達到985MB/s，比PCIe 2.0 5GT/s且8b/10b編碼下的500MB/s，提升了接近2倍。
而PCI SIG於2011年11月底宣布PCI Express 4.0規格，目標是至少推進到16GT/s，也就是採用16GHz的SerDes技術，同時維持跟既有 PCIe 3.0/2.0/1.0向下相容的優良傳統。
而從2012年初步揭露的電氣特性白皮書中，PCIe 4.0的PHY大致上使用跟PCIe 3.0一樣的訊號等化(EQ)的解決方案；針對CEM廠商相關零組件(背板？連接器？纜線)進行調查與研究，是否可支援、使用到24GT/s，也就是不排除加入24GHz SerDes技術的選項。
在PCB走線設計上，目前伺服器設計PCIe 3.0約使用兩組連接槽，佈線長度約20英吋(50.8cm)；PCIe 4.0將限制在同樣設計1？2組PCIe 4.0擴充槽時，佈線長度限制在12？14英吋(30~35cm)。
也由於既有的PCIe 3.0擴充槽(連接器)，超過8GHz以上會出現嚴重的遠端串音干擾與訊號折射損失，必須尋求CEM廠進一步改良既有的PCIe擴充槽(聯接器)，在PCB設計上減少串音(Crosstalk)效應，以及維持中間阻抗值85歐姆以下。
在傳送端(Tx)部分，8GHz以上的訊號傳遞時，每英吋走線的能量衰減斜率太高(即訊號能量衰減太快)，一種建議將板子寄生電容壓低至400 fF，另一種則是於Tx端加裝傳送線圈 (Tcoil)。而傳送抖動值(Tx jitter)與接收端(Rx)時間比必須依照資料傳輸率做精確的調整。
協會建議善用PCB佈線模擬軟體來先計算各種阻抗、訊號衰減值等參數，是否在要求範圍內。而PCIe 4.0規格預定將於2014年底，最遲2015年就會正式定案。
SerDes線路也應用到DDR4記憶體(3.2？4.3Gbps)、USB 3.0/3.1 (5？10Gbps)、SATA Express (16Gbps)、NVM Express (SFF-8639；32Gbps)到Thunderbolt 1.0/2.0(10？20Gbps)，以及行動裝置的Mobile PCIe。
被瑞士升特半導體(Semtech)購併的Gennum公司，正研發代號Snowbush、速率高達 32Gbps的SerDes PHY IP。新思科技(Synopsys)提供DesignWare電路自動化設計軟體，可進行16Gbps PHY的設計驗證作業。台灣創意電子(GUC)則掌握10/25Gbps SerDes技術，可供PCIe 3.0/4.0 SoC、40/100GBase(XAUI)網路界面等高頻設計應用。愛德萬測試(Advantest)則開始對半導體業界，提供測試速率達16Gbps的高頻數位量測模組。
在USB 3.0、SATA、PCIe 3.0、Thunderbolt、HDMI、DP，以至於預留未來PCIe 4.0、USB 3.1、Thunderbolt 2.0介面的測試驗證上，目前像安捷倫(Agilent)的AXIe模組化的J-Bert M8020A、太克(Tektronix)的BERTScope和PatternPro錯誤碼分析儀等，均可來協助業者進行8/16/25/32Gbps與無線射頻量測方案。
安捷倫Infiniium 90000Q系列即時示波儀，更飆高到雙通道63GHz的量測能力，兼顧頻譜分析儀(SA)的功能；該公司也推出SystemVue模擬程式庫，支援802.11ac/ad以及更新版的4G-LTE、3G-HSPA的訊號量測認證，形同備妥60GHz 802.11ad/WiHD超高頻信號的量測與驗證解決方案。
有線影音線材？連接頭的高頻化與相關驗證
做為液晶電視、AV影音器材、顯示器與顯示卡標準界面的HDMI，採用TMDS線路實體層技術，並於2013年9月推出輸出頻寬達18Gbps的HDMI 2.0，規格上也納入了雙螢幕、21:9超寬比例，以及4K UHD (3840x2160)/4K 4096x2160p60等螢幕解析度支援。
智慧型手機部分，由Nokia、三星、晶鐌、新力與東芝等大廠建立MHL (Mobile High Definition Link)介面聯盟，目前推出MHL 3.0版規格，同樣以支援到4K UHD的解析度為訴求。其藉由在手機與電視端各加一組MHL收發晶片，以既有microUSB連接線把手機HDMI訊號傳輸到電視，並藉由電視來為手機充電。
由視訊電子標準協會(VESA)於2006年5月所發表的Display Port (DP)顯示埠介面，其特點在於傳輸頻寬比HDMI還高，多螢幕輸出且無須任何授權金，建置成本比HDMI還低廉，也被廣泛納入各顯示卡、整合型晶片組的支援行列，甚至被融入Thunderbolt匯流排規格的協定層內成為規格的一部分。
Intel於2011年發表DP+PCI Express+GP I/O三合一的Thunderbolt匯流排，雙向傳輸速率為10Gbps，能夠使用miniDP Port的連接頭，銅軸或光纖(100公尺)兩種連接線方式，來連接最多6個Thunderbolt週邊。
而Thunderbolt 2.0隨後在2013年第1季發表，傳輸速度提升到雙向20Gbps，並支援4K輸出，向下相容Thunderbolt 1.0。其相關產品與線材正在驗證當中，正式產品預計2014底面市。
至於2014年底亮相的USB 3.1，以倍增為10Gbps連線頻寬，可正、反面插的新型態Type-C連接頭，並且追加A/V獨立頻寬等特點，目前得知僅支援既有的USB 3.0銅軸纜線規格，但最長距離限制在1m；超過1m速度則降為USB 3.0的5Gbps，最大纜線距離為3m。USB 3.1用以低成本與既有週邊相容性的優勢，向上挑戰目前週邊速度霸主的Thunderbolt。
PCI SIG也提出OcuLink的外接介面，以銅軸？光纖纜線作為傳輸材質，同樣提供PCIe 3.0 x4 Lane的介面規格，傳輸速率可達32Gbps (4GB/s)，可作為通訊機台？網路連接裝置等外接乙太網路介面的新選擇，預計2014年底到2015年坊間有相關產品推出。
由於支援HDMI 2.0的4K UHD電視與相關影音設備預計2014年下半問世，加上手機的MHL連接線，VESA協會的DisplayPort(DP)、Thunderbolt以及USB-IF協會的USB 3.0/3.1等能提供相關影音設備、連接頭與纜線等做測試認證的單位就相當重要。
因此，像百佳泰(Allion)這類廠商便提供HDMI、DP、MHL、USB-IF USB3/3.1、OCu-Link、SATA、SAS等連接器、纜線等規格認證與電氣特性檢驗服務，在產品上市之前做好相容性驗證測試，為產品品質做好把關的動作。
