사람들의 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터 및 사물 인터넷(IoT) 디바이스 어플리케이션 사용이 더욱 증가하고 있기 때문에 네트워크는 끊임없이 업그레이드되고 있는 데이터를 제공해야 합니다. PAM-4(Four-level Pulse Amplitude Modulation) 시그널링은 400G 링크를 지원하고 네트워크 대역폭의 다음 업그레이드를 촉진할 56G 레인 데이터 속도를 구현하는 최고의 경쟁자입니다.

PAM-4는 특히 56Gbps 스루풋 이상을 제공하려는 설계를 위해 전기적 백플레인을 통한 고속 SerDes 링크의 견인력을 확보합니다. 기존의 비제로복귀(NRZ) 시그널링을 통해 데이터 속도를 두 배로 높이는 것은 고속 주파수에서의 이례적인 신호 손실로 인해 기술적으로 상당히 까다롭습니다. 대안이 되는 시그널링 기법인 PAM-4는 4개의 진폭 수준으로(각 수준이 2비트를 나타냄) 28Gbaud에서 송신하면서 56Gbps 스루풋을 효과적으로 제공합니다.

시스템 설계 과제

지터, 노이즈, 채널 손실 및 기호 간 간섭(ISI)과 같은 기존의 장애는 PAM-4 상황에서 예상치 못한 동작을 가지고 있습니다. 이 외에도 PAM-4용 수신기 아키텍처는 시스템 설계자에게 다음과 같은 새로운 개념을 소개합니다.

  • 시간에 따라 전압 임계값이 달라지는 3가지 슬라이서 출력(어떤 진폭 수준이 수신되었는지 결정하기 위해)
  • 개별 슬라이서 타이밍 스큐(각 슬라이서의 결정 지점은 다른 두 지점으로부터 제 시간에 오프셋될 수 있음)
  • 멀티 tap DFE(Decision Feedback Equalization)
  • 클럭 및 데이터 복구

이러한 새로운 개념의 복잡한 상호작용은 PAM-4용 특정 설계 트레이드오프에 영향을 줍니다.

ADS 채널 시뮬레이션은 PAM-4 대 NRZ 기술의 비교를 지원합니다. 이 예제는
PCB 설계에서 가격 대비 성능 비교의 개념을 시연합니다. 손실이 많고 백드릴 없는 바이어스의 저렴한 PCB 재료는 높은 주파수에서 공명을 나타낼 가능성이 높습니다. 이 채널은
56Gbps에 대해 NRZ를 지원하지 않겠지만, PAM-4 신호의 주요 스펙트럼 컨텐츠인 주파수에서 공명이 더 높을
것으로 가정하며 PAM-4 신호의 주요 스펙트럼 컨텐츠는 더 쉽게 지원할 것입니다.

채널 시뮬레이션 솔루션

NRZ와 PAM-4 트레이드오프를 비교하려는 시스템 설계자의 경우 자신의 채널 시뮬레이션 내에서 SerDes 공급업체의 PAM-4 IBIS-AMI 모델을 사용해야 하는 긴급한 필요성이 존재합니다. 키사이트 EEsof EDA는 IBIS Open Forum에서 계속 유지해온 키사이트테크놀로지스의 리더십을 통해 새로운 IBIS v6.1 사양에 대한 지원을 제공합니다. 업계 최고의 PAM-4 SerDes IC 공급업체와 협업을 통해 개발한 ADS 채널 시뮬레이터는 PAM-4를 위한 신뢰할 수 있는 비트별 시뮬레이션 엔진을 제공합니다.

추가 정보는 다음에서 확인하십시오.

Where to find more information:

어플리케이션 노트 다운로드: PAM-4 설계 과제 및 테스트에 대한 영향

PAM-4 시뮬레이션 및 분석을 위해 SERDES 채널 시뮬레이터를 사용하는 방법 웹캐스트

ADS를 위한 TX/RX용 PAM-4 시뮬레이션 모델과 무료 체험판 라이선스는 키사이트로 문의

키사이트테크놀로지스의 PAM-4 솔루션에 대한 추가 정보는 https://www.keysight.com/find/pam4 를 참조하십시오.