基于7阶相关NRZ编码的D2D接口设计

作     者：张庚 赖明澈 吕方旭 齐星云 王强 许超龙 李萌 任博琳 

作者机构：国防科技大学 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：2688-2705页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.62204263) 国防基础科学研究计划项目(No.WDZC20215250107)~~ 

主　　题：片上互连 相关非归零编码 带宽密度 有线收发机 电压模驱动 有源电感 

摘      要：本文提出了一种新型高带宽密度、低功耗的面向片上（Die to Die,D2D）互连的7阶相关非归零（Non-Return-to-Zero,NRZ）编码接口电路结构.为了进一步提高5阶相关NRZ编码在D2D互连中的信噪比和带宽密度，设计了基于发射矩阵和接收矩阵的编解码电路.基于发射矩阵，在发射端设计了基于电压模驱动的编码电路，有效降低了功耗；基于接收矩阵，在接收端设计了基于有源可调电感的解码均衡电路，提高了通信速率.同时，为了解决接收端时钟偏斜问题，还设计了误码校准电路.该接口电路采用28 nm CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）工艺设计，核心面积为3 mm2，可适用于10～50 mm的片上互连.后端仿真结果表明，在奈奎斯特频率为20 GHz、信道插损为-8 d B的条件下，接收端最窄眼宽为0.45 UI，误码率小于10-15，能耗效率为1.2 p J/b，带宽密度为448 Gbps/mm.