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DesignCon 論文下載 |
如何實現 112G SerDes 的信號完整性

從傳統上來說 SerDes 方案使用 NRZ 信令,即不歸零碼(Non-Return-to-Zero)信令。它代表 1 位元按高電壓傳輸,0 位元按低電壓傳送。還有其它信令方案,例如曼徹斯特編碼,其 0 位元依半位元低電壓傳送,再依半位元高電壓傳送 ;而 1 位則以兩個半位元的相反方式傳送,高電壓在前低電壓在後。最初的 DIX 乙太網使用曼徹斯特編碼。

NRZ 編碼的一個問題是相同位元的長序列(如所有零)根本沒有轉換。由於沒有單獨的時鐘,因此無法恢復時鐘,從而無法準確恢復資料。曼徹斯特方案則因為每個比特中間都有一個過渡而避免了這一點;然而從另一方面來講,由於使用的頻寬是 NRZ 的兩倍,曼徹斯特方案造成了頻寬的浪費。

在一次只傳送一個位的情況下,要獲得高達 112Gbps 的資料速率是不可能的。因此我們採用 PAM-4 信令取而代之:PAM-4 信令即脈衝振幅調製(Pulse-Amplitude-Modulation),4 表示存在 4 個不同的電壓等級,這 4 個電壓等級意味著有 3 個清晰可見的眼圖。

那麼,究竟 112Gbps SerDes 的信號完整性如何透過 PAM-4 實現呢?
在今年的 DesignCon (DesignCon 2019) 大會上,Cadence 團隊以 Magpie IP 為例,分享了 112Gbps SerDes 的建模與模擬的經驗方法。

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