偏斜引起的插入损耗偏差（SILD）和 FOM_SILD：量化高速通道中 P/N 偏斜效应的指标.pdfVIP

偏斜引起的插入损耗偏差（SILD）和

FOM_SILD：量化高速通道中P/N偏斜效应

的指标

DavidNozadze,ZurabKiguradze,AmendraKoul,andMikeSapozhnikov

CiscoSystemsInc.,SanJose,CA,USA

dnozadze@

摘要—人工智能工作负载的兴起和数据中心需求的增长推动

本了对超过200Gb/s超高速互连的需求。随着单位间隔(UI)的缩

译小，即使是几皮秒的P/N偏斜也会降低串行器-解串器(SerDes)

中的性能。传统量化偏斜的方法在捕捉其影响方面存在不足。我们

引入了两个新指标：1）由偏斜引起的插入损耗偏差（SILD），以

3及2）与其互补的优值系数（FOM_SILD），这些是通过分析开

v

5发出来的，用于评估P/N偏斜的影响。测量得到的S参数证实图1.a)耦合传输线的示意图：标记为1和2的端口代表混合模式端口，而标

记为1到4的端口对应单端端口。P/N线路形成差分对。b)模拟通道的示意

0了FOM_SILD的互易性，而对224GPAM4SerDes的模拟图：通过在双轴电缆前放置单端（SE）延迟线来引入P/N偏斜。调整延迟线

1显示与误码率(BER)趋势有很强的相关性。这种方法为分析下的延迟以使通道中的偏斜从0到3皮秒变化。

5

1一代超高速互连中的偏斜提供了一个稳健的框架。

.

6IndexTerms—偏斜；玻璃编织；高速数字信号；PCB材分插入损耗(IL)影响的全面方法仍然不完整[1],[2],[3],

0料；Twinax电缆[4],[5],[6],[7]。参考[8]引入了一种称为EIPS的指标来

5

2分析偏斜效应。然而，当从左到右评估差分通道与从右

:I.介绍

v到左时，该指标表现出不对称性，导致每个通道具有非

i随着数据速率的增加，评估信号通道中可能影响信

x唯一值，并限制了其在评估相对于偏斜的通道性能方面

r

a号质量的所有因素变得至关重要。在超过200Gbps的的实用性。

数据速率下，高速串行器/解串器（SerDes）链路的主要在本文中，我们引入了由偏斜引起的插入损耗偏差

性能限制问题之一是P/N差分偏斜。P/N差分偏斜指的(SILD)及其互补的优值(FOM_SILD)，以量化P/N偏

是差分对中的两个单端信号到达时间的差异。这种现象

斜对高速差分通道的影响。通过测量的S参数，我们验

通常归因于差分对中P和N迹线之间的不对称性（图1

证其准确性，并展示了与高速SerDes仿真中的位错误率

a）。然而，即使在物理长度完全匹配的情况下，由于信

(BER)趋势之间的强相关性。

号路径中的不对称性，P/N偏斜仍然可能出现。

P/N偏斜的一个重要原因是用于高速互连（如印II.差分通道中的P/N偏斜

刷电路板(PCB)和高速双轴电缆）的材料不均匀。对在本节中，使用传输线(TL)理论研究了P/N偏斜对

于PCB，介电性能的变化源于使用了玻璃纤维和环氧树差分(IL)的影响。为此，考虑图1a)所示的耦