[发明专利]一种用于服务器高速信号传输的模拟链路及模拟方法

说明书

本发明提供一种用于服务器高速信号传输的模拟链路及模拟方法，其特征在于，包括：发送端、信道和接收端，发送端包括发送端算法单元和发送端模拟单元，其中发送端算法单元用于将数字序列转化为携带数字信息的方波，并对所述方波进行调制均衡；发送端模拟单元用于将调制均衡后的方波转化为电信号，并将所述电信号发送至信道传输；接收到包括接收端算法单元和接收端模拟单元，其中接收端模拟单元用于将接收的电信号转换为数字信号后发送至接收端算法单元；接收端算法单元用于对接收的数字信号进行均衡和采样判决处理，恢复出数字信号携带的数字信息；所述发送端和接收端均设有非线性模拟模块组合。本发明可以有效地对链路的非线性程度进行量化。

技术领域

本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种用于服务器高速信号传输的模拟链路。

背景技术

服务器作为计算机的一种，为互联网用户提供计算、存储、数据交换等服务，是互联网时代的重要组成节点。服务器由于运算速率较高、运行时间较长、数据吞吐量较大，而服务器的硬件组成主要有电路板、机构器件，硬件的电路板承担着传输和转换电能和传递和处理信号的作用，在实际的电路板上存在着成千上万的信号线路，这些线路需要长时间的运行，因此信号的作用及其明显，一方面保证了服务器高效稳定的运行，另一方面也可以极大减少数据中心的运营成本。

然而，实际的高速链路中存在着许多与线性传输系统假设相违背的非线性因素，比如发送端的输出阻抗和有源放大器等。例如：驱动器上拉和下拉的不对称，在多数单端信令中都存在上升边、下降边的不对称现象，这是上拉、下拉驱动器间的不匹配造成的。如常见的推挽式驱动器的电路，当电平由高电平向低电平过渡时或者由低电平向高电平过渡，MOS管由“P沟道MOS关闭，N沟道MOS导通”逐渐过渡为“PMOS导通，NMOS关闭”。当电平由低电平向高电平过渡时，电平则由高电平向低电平过渡，MOS管由“PMOS导通，NMOS关闭”逐渐过渡为“PMOS关闭，NMOS导通”。逻辑状态PMOS、NMOS管的特性不对称的话，驱动器上拉和下拉的速度是不一样的，这种非线性行为会影响信号的传输。输出阻抗的非线性，发送端驱动器高电平输出和低电平输出时，其分别对应的输出阻抗是不同的，不同工作条件下的输出阻抗也不同。在很多情况下，出于节省功耗的目的，很多串行接口会把发送端在信号高低电平过渡时的阻抗刻意设计为一个较大的值。这些因素都会导致发送端的输出阻抗是一个变化的值，高速信号的传输特征与发送端输出阻抗关系密切。有源器件的饱和特性，对于有源器件，由于饱和区的存在，输入与输出并不是一个线性的映射关系，比如信号在进入CTLE均衡之后，会有相当于一个增益可控的放大器，信号在一定的摆幅内是位于线性区的，当超出这个摆幅时，信号将进入非线性区。

现有方案中服务器信号模拟链路大多采用基于线性传输系统假设的SBR分析方法，该方法有一个巨大的局限性，那就是链路必须要满足线性传输系统假设。随着晶体管工艺水平的提高，链路的非线性行为越来越严重。随着集成电路工艺的提高和低功耗的需求，各种高速接口协议都在向着超高速和低电压的趋势发展。这意味着信号的裕量会越来越小，高速信号对这些非线性因素也会越发敏感，基于线性传输系统假设的分析设计方法也不再适用。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种用于服务器高速信号传输的模拟链路，以解决上述技术问题。

本发明提供一种用于服务器高速信号传输的模拟链路，包括：

发送端、信道和接收端，发送端包括发送端算法单元和发送端模拟单元，其中发送端算法单元用于将数字序列转化为携带数字信息的方波，并对所述方波进行调制均衡；发送端模拟单元用于将调制均衡后的方波转化为电信号，并将所述电信号发送至信道传输；

接收到包括接收端算法单元和接收端模拟单元，其中接收端模拟单元用于将接收的电信号转换为数字信号后发送至接收端算法单元；接收端算法单元用于对接收的数字信号进行均衡和采样判决处理，恢复出数字信号携带的数字信息；

所述发送端和接收端均设有非线性模拟模块组合。

进一步的，所述发送端算法单元包括：