作者：Henry312
在 FPGA 设计中，高速串行通信是连接芯片内部逻辑与外部高速总线的关键环节。其中，SerDes 和 GTX 是工程师们最常遇到的两个术语。虽然二者密切相关，但概念层级、功能定位和应用场景却有明显差异。
1. 基本概念
SerDes (Serializer/Deserializer)
SerDes 是“串并转换器”的统称，用于将并行数据转换为高速串行信号，或将串行信号恢复为并行数据。它是高速通信的基础技术，广泛应用于 PCIe、Ethernet、SATA 等高速接口。
SerDes 可以在 FPGA 内通过软核逻辑实现（灵活但速率受限），也可以使用专用硬件实现。
GTX 收发器
GTX 是 Xilinx FPGA 内置的高速串行收发器硬核，是基于 SerDes 技术的专用实现，主要针对 10Gbps 及以上的超高速通信场景。不同代际还有 GTH、GTY、GTZ 等系列，速率和特性不断提升。
其他厂商（如 Altera FPGA）也有类似的高速收发器，但命名不同。
2. 功能与特性对比
对比维度 | SerDes（通用） | GTX（专用硬核） |
实现方式 | 可软核（逻辑搭建）或硬核 | 纯硬核，底层不可修改 |
速率范围 | 中低速为主，部分硬核可达数 Gbps | 超高速，10Gbps ~ 28Gbps+ |
功能集成度 | 基础串并转换，需外部模块支持时钟恢复、校验 | 内置 PLL/DLL、均衡、预加重、编码解码、误码检测等完整链路 |
灵活性 | 灵活度高，但性能受限 | 性能固定，但支持多协议配置 |
典型应用 | UART 扩展、低速 LVDS 等 | PCIe、10G/40G Ethernet、SFP+、CPRI 等高速接口 |
3. 二者关系与设计思路
可以将 SerDes 看作是“串行通信的基本原理”，而 GTX 是“针对极致性能优化的专用硬核实现”。
低速场景：可通过 FPGA 逻辑资源实现 SerDes，灵活但占用资源多。
高速场景：必须依赖 GTX 等收发器硬核，实现高吞吐量和稳定的信号质量。
形象类比：
SerDes 是“车道转换”的基本规则，而 GTX 是“专为高速行驶打造的高速专用车道”。
结语
在 FPGA 设计中，了解 SerDes 与 GTX 的区别有助于工程师合理选型和架构设计。
SerDes 提供概念和基础能力，适用于多种速率和场景；
GTX 是专注于高速通信的集成解决方案，大幅降低设计复杂度和调试成本。
随着 FPGA 工艺进步，GTX/GTH/GTY 等收发器速率持续提升，SerDes 技术也将在高速互联、5G、数据中心等领域发挥越来越重要的作用。