Xmodel HSlink (4)

Serdes에 대해서 아주 간략하게 배우게 되었다.

chip내부의 데이터는 병렬로 존재하는데, 병렬라인이 많은 것이 부담이 되기에 parallel link보다 serial link쪽으로 사용이 되며, 그렇기 때문에 SERDES가 필요한 것이다.

low pin에 high speed로...

 

낮은 속도로 존재하는 on-chip data rate을 high off-chip data rate로 바꿔서 진행하는 것이다. 

칩 내부에서는 속도 제한이 FO4에 의해서 존재하기에 속도를 높이기 위해서 parallel이 필수적이다.

병렬화를 위해서 bit를 늘려야한다. MUX를 활용해서 Tx측의 공유로 clk에 맞춰서 Tx마다(low speed임) 하나씩 쭈루룩 보내는 것이다. 그러면 high speed처럼 되는 것이다.

마찬가지로 Rx측에서도 Demux로 받아서 data를 연결하는 것이다. 하지만 이는 offset 문제와 큰 부하와 multi phase clock 문제로 어려움이 있다.

예시 회로를 살펴보면 Mux와 Demux로 구성을 해서 serialize를 하고 다시 Rx측에서 받아내는 것이다.

MUX에서 다른 timing을 타이밍 맞추기 위해서 DFF을 활용하고 current mode로 동작한다. 각 clk을 다르게 delay해서 가져가는 것이다. clk delay를 매칭하는 회로도 있으며 latch와 DFF으로 활용한다.

Demux부분도 마찬가지로 데이터를 받아서 clk마다 다르게 가져가서 DFF을 거쳐서 저장했다가 출력하는 것을 알 수 있다.

그렇게 해석을 해보면 reflection에 의한 step up도 존재하고 swing을 직렬화 병렬화를 잘하는 것을 알 수 있다.

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다음으로 Tree type serdes를 볼 수 있다. 이는 기존 MUX를 활용한 것과 다르게 2 factor로 stage를 구성하는 것이다.

이처럼 diagram이 있으며 stage에 따라서 clk을 낮추는 것이다. 기준 clk에 divider를 활용하는데, 이는 clk의 주파수를 높이는 것이 어렵기 때문에 낮추는 것이다.

회로 구성을 통해서 시뮬레이션을 보면 다음과 같다. 

이 결과가 사실 밀리는 경우도 있기에 phase를 맞출 필요가 있다.

 

MUX Tx와 tree type Serdes의 차이?

Mux는 낮은 주파수로 바로 처리가 가능하지만 phase 간격을 고르게 하는 것이 힘들다.

tree type은 높은 clk이 필요하다.