1 工作简介

         ——一款基于可重构串扰消除技术的单端112 Gb/s PAM4收发机

云计算和人工智能等应用的发展，将数据中心的高速接口推向了更高的数据速率，目前超高速有线收发机的数据速率正迫切需要推动到200+ Gb/s量级。然而，这个数据速率对无源组件（如连接器、信道和封装）的信号完整性提出了更严格的要求。单端方案可能是数据速率的实用且经济高效的解决方案。首先，它通过一个差分信道传输两路单端信号，使吞吐密度翻倍。此外，该方案还放松了对无源组件的奈奎斯特带宽要求。但是，单端链路遭受了更严重的串扰噪声。

南方科技大学潘权教授团队从系统架构和电路设计入手，针对复杂的信道环境引入的串扰噪声，在发射机中提出可重构串扰消除技术来灵活地处理轻度的感性串扰噪声和容性串扰噪声，接收机采用低功耗的MIMO串扰消除技术处理严重的感性串扰噪声。为了抑制单端电路中的电源噪声等，在接收机侧的第一级使用伪差分架构抑制噪声，后续所有级使用全差分电路架构。为了缓解伪差分失配和提升带宽，该工作提出了Gm-TIA型的单端转差分转换器，使用强弱路径相加和非对称有源电感技术实现优秀的伪差分失配缓解和带宽提升。此外，为了在基于相对落后的28 nm CMOS工艺上实现112 Gb/s的数据速率，基于多相位时钟技术的接收机侧FFE提出以消除ISI并实现低功耗。

测试结果表明，该工作基于28 nm CMOS工艺在一对差分信道上达到了2 × 112 Gb/s的数据速率（每差分通道224 Gb/s的数据速率），首次实现了单端工作的最高速率。该工作的能效为2.77 pJ/b，品质因子（能效/均衡能力）为0.089 pJ/b/dB，优于国际同期3 nm工艺的收发机。

该工作展示了未来800 G/1.6 T以太网中具有成本效益的解决方案的潜力，以《A 112Gb/s/pin Single-Ended Crosstalk-Cancellation Transceiver with 31dB Loss Compensation in 28nm CMOS》为题发表于2024年IEEE国际固态会议（IEEE International Solid-State Circuits Conference）的超高速有线专题。南方科技大学潘权教授为通讯作者，2020级博士研究生钟立平为论文第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划经费的支持。

2 作者简介

通讯作者

潘权，南方科技大学长聘教授，博士生导师，入选国家级青年人才计划、广东省青年人才计划和深圳海外高层次人才计划。

2005年毕业于中国科学技术大学电子科学与技术系，获理学学士学位；2014年毕业于香港科技大学电子及计算机工程学系，获哲学博士学位。2005年到2009年在北京时代民芯科技有限公司担任射频芯片工程师。2014年到2018年在美国硅谷高速硬件创业公司eTopus Technology Inc. 担任高级主管工程师。主要研究工作集中在高速模拟/射频集成电路设计，主要包括：Wireline/Wireless高速通信集成电路、光通信集成电路、Serdes／clock and data recovery（CDR）电路、低噪声放大器/频率综合器和硅光互连研究。作为负责人不仅在国际主流会议／期刊上发表70多篇高水平学术论文，同时有超过8年丰富的国内外工作经验，包括4年硅谷业界最前沿的工作经验。曾获得IEEE电路系统协会杰出青年作者奖、南方科技大学校长青年科研奖、南方科技大学优秀教学奖、南方科技大学优秀书院导师奖。

3 原文传递

详情请点击论文链接：

https://ieeexplore.ieee.org/document/10454508