6.25gbsfifo及自適應模擬均衡器的設計與實現(xiàn)

1、D e s i g na n dI m p l e m e n t a t i o no f 6 ·2 5 G b ／sF W O a n dA d a p t i v e A n a l o gE q u a l i z e rA 皿1 e s i s S u b m i t t e dt oS o t 吐h e a s tU n i v e r s i t yF o r 位A c a d e m i c D e g r e

2、 eo f M a s t e r o f E n g i n e e r i n gB YJ i a n g C h a o —S u p e r v i s e db yP r o f ．H UQ i n g - s h e n g 一 一S c h o o l o f I n f o r m a t i o nS c i e n c ea n d E n g i n e e r i n gS o u t h e a s tU n

3、i v e r s i t yM a r ．c h2 0 1 3摘要摘要隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代技術的創(chuàng)新及普及，海量數(shù)據(jù)的存儲、處理、傳輸都給集成電路設計帶來新的挑戰(zhàn)與機遇。由于封裝的限制和互連線間干擾以及時鐘信號抖動的制約，傳統(tǒng)并行接口技術由于無法滿足高速傳輸?shù)男枨?，成為高速通信的瓶頸。曾經(jīng)應用于光纖通信的串行接口技術一串行器解串器( S e r D e s ) ，由于其成本低、抗干擾強、傳輸速率高等優(yōu)點，逐漸成為高速接口技術

4、的主流。因此，對S e r D e s 系統(tǒng)及其組成模塊的研究具有重要的應用價值。本文主要研究了6 ．2 5 1 j 0 ／sS e r D e s 中F I F O 和自適應模擬均衡器的設計與實現(xiàn)。本文首先對高速F I F O 的設計做了相應的研究。在詳細介紹了F I F O 的工作原理和結(jié)構(gòu)后，基于A R M 公司的S R A M I P 核，采用T S M C0 ．1 8 9 mC M O S 工藝設計了一個1 0 x 2 5 6

5、 的高速F I F O ，版圖面積為1 ．3 x 1 ．11 1 1 1 1 1 2 。流片后的測試結(jié)果表明，在1 ．8 V 的電源電壓下，最高工作頻率可達1 0 5 0 M H z ，遠遠滿足6 ．2 5 G b ／s 速率S e r D e s 系統(tǒng)的要求。對于自適應模擬均衡器，本文首先介紹了信道特性對信號完整性的影響，接著闡述了均衡器的工作原理。在此基礎上，采用T S M C O ．1 8 9 mC M O S 工藝，完成了自適應

6、模擬均衡器電路的設計，其版圖面積為0 ．7 6 x 0 ．5 5 m m 2 。后仿真結(jié)果表明該自適應均衡器可以工作在6 ．2 5 G b ／s 的速率下，對經(jīng)過長傳輸線的信號有很好的均衡作用。除此之外，還針對不同長度的P C B 板，對均衡器的性能進行了實際測試。測試結(jié)果表明，均衡后的眼圖有了一定的改善，在一定程度上減輕了長線傳輸對信號完整性的影響。在S e r D e s 廣泛應用的今天，本文的研究對高速S e r D e s 系統(tǒng)