JSSC 2019第1期RF & Wireless16nmSAR ADCHigh-Speed Link

A Fully Adaptive 1958-Gbps PAM-4 and 9529-Gbps NRZ Wireline Transceiver With Con

一款16nm FinFET工艺的双模PAM-4/NRZ收发器，支持19-58Gb/s PAM-4和9.5-29Gb/s NRZ传输。

16nm FinFET, <1e-12 BER, 9.7 pJ/bit

PAM-4NRZ收发器自适应FinFET

▸创新点1：全自适应接收器（系统创新）。该接收器集成了多级连续时间线性均衡器（CTLE）、可配置的32路时间交织SAR ADC、14抽头前馈均衡器（FFE）/单抽头判决反馈均衡器（DFE）以及波特率时钟和数据恢复（CDR），能够动态适应不同信道条件，显著提升信号完整性和误码率性能。

▸创新点2：32路时间交织SAR ADC（电路创新）。该ADC采用3至7位逐次逼近寄存器（SAR）架构，通过时间交织技术大幅提升采样速率，支持高达58 Gb/s的数据传输，同时保持低功耗和高精度，在7位模式下功耗仅为9.7 pJ/bit。

▸创新点3：四抽头电压模式发射器（电路创新）。该发射器包含两个前导抽头和一个后导抽头，结合阻抗控制环路，优化了PAM-4电平失配比（0.98），并满足回波损耗要求，显著提升了信号发射质量。

▸创新点4：高信道损耗均衡能力（系统创新）。该收发器能够在高达46 dB的信道损耗下实现误码率<1e-5（前向纠错前），支持58 Gb/s的高速数据传输，展现了卓越的信道适应性和抗干扰能力。

Abstract

The design of a dual-mode, 19–58-Gb/s four-level pulse-amplitude modulation (PAM-4) and 9.5–29-Gb/s nonreturn to zero (NRZ), transceiver in 16-nm FinFET is presented. The fully adaptive receiver consists of a multi-stage continuous time linear equalizer (CTLE), a conﬁgurable 32-way time-interleaved 3-to-7-bit successive-approximation-register (SAR) analog to dig- ital converter (ADC), a 14-tap feed forward equalizer (FFE)/one- tap decision feedback equalizer (DFE) digital signal processing (DSP)