基于SST驱动器的低功耗10 Gbit/s发射机

基于SMIC 40nm CMOS工艺,提出了一种可适用于背板与芯片互连的10Gbit/s低功耗发射机。该发射机由半率前馈均衡器、时钟信号接收电路和源串联终端(SST)驱动器组成。前馈均衡器采用半率结构,以降低发射端的时钟信号频率。通过对发射端信号进行预加重,消除了码间干扰的影响。改进了SST驱动器的输出阻抗校准电路,解决了输出阻抗在不同工艺角下的波动问题。在相同输出摆幅下,SST电压模式驱动器的功耗为传统电流模式(CML)驱动器的1/4。结果表明,发射机的数据率为10Gbit/s,传输信道在5GHz Nyquist频率处的衰减为14.2dB。在1.1V电源电压下,传输信道输出信号的眼高为147 mV,眼宽为79ps。发射机的总功耗为20.6mW。

面向芯粒间互连的低功耗发射机驱动设计

面向UCIe协议提出的芯粒间互连标准,设计与实验了一种面向芯粒(Chiplet)间互连的低功耗发射机驱动。该驱动电路采用了SST电压模驱动器,功耗仅为CML电流模驱动器结构的1/4。此外,该驱动电路基于可调前馈均衡技术,针对不同的信道衰减调整均衡强度,采用去加重均衡的方式提高发射信号质量,最终降低码间干扰。本文设计采用CMOS 28 nm工艺设计,前端仿真结果表明,在0.9 V电压供电时,最大均衡强度为-3.7 dB,当32 Gbps的NRZ信号通过21 mm的信道时(16 GHz奈奎斯特频率处衰减为-2.37 dB),选择合适均衡强度后,输出波形眼图眼高为253 mV(71.8%),眼宽为27 ps(87%),仿真功耗仅为4.0 mW。