面向高速PAM4有线收发机的自适应和低复杂度最大似然序列检测器

高速串行收发机是中央处理器、网卡和交换机等高性能芯片的关键部件.判决反馈均衡器(decision feedback equalization,DFE)是高速串行收发机的主要判决电路.针对传统DFE在高码间干扰(intersymbol interference,ISI)信道下的高误码率制约串行收发机速率提升的问题,提出一种面向4电平调制(4 pulse amplitude modulation,PAM4)串行收发机的自适应、低复杂度的减状态序列检测器(adaptive reduced-state sequence detector,ARSSD).ARSSD基于最大似然序列检测结构降低检测误码率;结合Viterbi算法和分区算法降低运算复杂度;采用基于迫零算法的ISI参数获取方式实现检测器参数的自适应更新.所提结构最终完成了行为仿真、电路设计以及系统验证.基于模拟前端芯片和现场可编程门阵列电路的实验结果表明,与传统DFE相比,当12~64 Gbps PAM4信号经过−8~−18 dB@16 GHz衰减信道时,32×4路并行ARSSD检测误码率降低2个数量级,与行为仿真结果一致.

面向112 Gbps PAM4串行接收机的低误码协同自适应均衡器

高速串行接口是高性能计算机和数据中心芯片之间互连的核心关键IP。随着业界单通道速率由56 Gbps向112 Gbps发展,高速串行接口的误码率急剧增加,严重影响互连性能和系统稳定性。针对112 Gbps PAM4接收机误码率高的难题,首次采取一种协同自适应均衡器构架,提出了面向3种均衡器的自适应协同均衡算法,能在高插入损耗条件下取得较低误码率;提出了基于判决反馈均衡器的盲自适应均衡算法,能缩短链路训练时间,减少硬件开销。采用12 nm CMOS工艺完成了基于协同自适应均衡器的接收机设计。仿真结果表明,针对经过36.5 dB信道的去加重112 Gbps PAM4信号,采取协同自适应均衡器的接收机误码率小于1e^(-12),收敛周期约400 ns,功耗增幅仅约2.3%。

一种面向光收发器的ps级光脉冲产生器

由于高速光开关在光互连通信中越来越广泛的应用,光开关的开关速度直接影响了整个光链路的传输速率,因此对驱动光开关产生长周期窄脉冲光信号的驱动电路的性能及集成度有了更高要求。基于光电集成工艺和高速光脉冲队列技术的发展,提出了一种应用于光SerDes收发器的集成ps级窄脉冲光信号产生器。该产生器为CMOS电路产生脉宽精确可调的长周期窄脉冲,在SMIC 0.13μm CMOS工艺下可获得窄至25ps的脉冲输出,其电源电压范围宽达1.4V^2.5V,时钟频率也可由数kHz到4GHz,同时可移植到不同的CMOS工艺平台。

65nm CMOS可集成ps级窄脉冲驱动器

光电集成工艺和高速光脉冲队列技术的发展使得新型光互连技术——光SerDes收发器得以提出。相比现有光互连技术,光SerDes技术具有更高速率、更低功耗和更高集成度的优点。但其对于驱动光开关产生长周期窄脉冲光信号的驱动电路的性能、工艺及集成度有了更高要求。提出了一种应用于光SerDes收发器的65nm CMOS工艺下的集成ps级窄脉冲驱动器。该驱动器可产生脉宽精确可调的长周期窄脉冲,可获得窄至13ps的脉冲输出,其工作电压范围宽达1.4~2.0V,时钟频率范围可由数KHz宽至25GHz。