【芯片设计-信号完整性 SI 学习 1.1.1 -- Unit Interval，比特周期】

1. Unit Interval (UI) / 比特周期 的定义

在高速信号传输与 信号完整性 (SI) 测试中，Unit Interval (UI) 就是 1 个比特的持续时间。
它等价于 比特周期 (Bit Period)。

公式：

$$UI=T_b=\frac{1}{\text{Data Rate (bit/s)}}$$

其中：

• $T_b$：比特周期

• Data Rate：数据传输速率（bit/s）

2. 举例说明

• 如果数据速率是 1 Gbps (10⁹ bit/s)：

  $$UI=\frac{1}{1\times 10^9}=1ns$$

• 如果速率是 2.5 Gbps：

  $$UI=\frac{1}{2.5\times 10^9}=0.4ns$$

• 如果速率是 10 Gbps：

  $$UI=\frac{1}{10\times 10^9}=0.1ns=100ps$$

随着速率增加，比特周期越来越短，信号完整性要求也越来越高。

3. 在眼图 (Eye Diagram) 中的体现

在 SI 测试里，UI 通常就是眼图中一个水平周期的宽度。

• 眼图水平方向：时间，单位 UI。

• 眼图垂直方向：电压幅度。

• 抖动、码间干扰（ISI）、噪声等问题会导致眼图张开度减小。

4. 示意图

(a) 单比特周期

比特序列: 1   0   1   1
时间轴:  |---|---|---|---|<--- 一个 UI --->

(b) 不同速率下的 UI

• 1 Gbps → UI = 1 ns

• 10 Gbps → UI = 100 ps
  （比特周期缩短 10 倍）

© 眼图中的 UI

在眼图上，一个 UI 就是水平眼宽：

5. 总结

• Unit Interval (UI) = 比特周期

• 与数据速率成反比

• 在眼图中表现为水平宽度，用于度量信号抖动和时间裕量