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為何Ethernet和USB的速度突破，都靠PAM這個秘密武器？
在當今數位交流的世界中，速度是技術發展的關鍵。而在各種傳輸技術中，脈衝振幅調變（Pulse-amplitude modulation，簡稱PAM）作為一種關鍵的信號調變形式，被廣泛應用於Ethernet和USB等技術上，以促進數據傳輸的迅速與有效。PAM的優勢使得其成為許多先進通信技術的核心，進而推動了數字通信的進步。
PAM的基本概念與類型
PAM是一種信號調變技術，其中訊息信息以一系列脈衝的振幅來編碼。這是一種類比脈沖調變方案，其中特定脈衝的振幅根據訊息信號的抽樣值進行變化。當談到PAM時，主要有兩種類型。第一種是單極性PAM，通過添加固定的直流偏置來確保所有脈衝均為正值；第二種是雙極性PAM，其中脈衝可以同時是正值和負值。
根據PAM的不同水平，可能的脈衝振幅數量在類比PAM中理論上是無限的，而數字PAM則將脈衝振幅的數量限制為某個數的冪。
PAM在Ethernet中的應用
Ethernet是一種廣泛使用的網絡技術，其中某些版本的Ethernet通訊標準如100BASE-T4和BroadR-Reach都使用了三級PAM調變（PAM-3）。而千兆以太網（1000BASE-T）則使用五級PAM-5調變，而10GBASE-T十Gigabit以太網則採用了16級的PAM（PAM-16），這一系統以棋盤圖式編碼，稱為DSQ128。可見，PAM的高效性使得以太網的速度和帶寬得到了顯著提升。
PAM在USB中的應用
在USB技術中，USB4 版本2.0利用PAM-3信號進行高速數據傳輸，實現了80Gbps和120Gbps的傳輸速率。這種技術能夠以每兩個時鐘週期傳送3位數據，這使得USB能夠在高效資料傳遞上與時俱進，滿足現今數字設備的需求。
其他技術中的PAM應用
除了以太網和USB，PAM還被應用於其他許多技術中。例如，微軟和Nvidia聯手開發的GDDR6X顯示記憶體使用了PAM-4信號，每個時鐘週期發送2位數據，使得在不提高頻率或佈道的情況下，依然能夠實現高效能的數據傳輸。對於新一代GDDR7，則將使用PAM-3信號，以達到每針36 Gbps的速度，顯著提高能源效率和信號完整性。
PAM技術的靈活性使其在各種應用中表現出色，從高效的LED照明系統到數字電視傳輸等多個領域。
PAM的挑戰與未來展望
儘管PAM帶來了顯著的性能提升，實施成本和技術挑戰仍然存在。近期的GDDR6X與GDDR7記憶體展現了PAM在提升性能方面的潛力，但其對於信噪比（SNR）問題的敏感性和其在集成電路中的空間需求使得其實施價格相對更加昂貴。隨著技術的進步，解決這些挑戰將是推動PAM進一步廣泛應用的關鍵。
總結
PAM作為高效能數據傳輸的重要工具，其在各類現代技術中的應用無疑推動了數字溝通的快速發展。從Ethernet、USB到新一代顯示記憶體，其影響力可見一斑。隨著科技不斷演變，PAM技術是否會在未來的數字世界中持續保持其核心地位，成為更為強大的關鍵技術？
