PCIe에서 CTLE, DFE란?

 


image 신호 왜곡을 보강하기 위한 요소들

PCIe에서 Transmitter가 3-FIR를 통하여 Receiver가 받을 신호를 preset을 통하여 설정하지만, 속도가 빠른 Gen3 같은 경우에는 Receiver에 들어왔을 때, 신호가 무너집니다. 이런 경우 CTLE, DFE를 이용하여 받은 신호를 보정해줍니다.

1. CTLE

Linear equalizer는 불필요한 주파수 성분을 제거합니다. PCIe에서는 high-pass filter 역할을 하며, high-pass filter는 고주파 대역의 주파수는 통과시키고 저주파 대역의 성분을 가진 주파수의 voltage를 감소시킵니다. 이는 eye를 조금 더 확장하는 역할을 하지만, high-frequency noise를 증폭시키는 역할을 합니다.

CTLE high-pass filter는 고주파수 범위에서 노이즈를 발생시키지 않으면서, channel에서 발생하는 저주파수 왜곡을 감소시킵니다.

image CTLE & DFE

2. DFE

DFE에서는 입력된 데이터가 이전의 feedback 데이터와 합쳐져서 output과 slicer로 넘어가게 됩니다. slicer는 하나의 A/D circuit인데, 아날로그로 들어온 신로를 clean하고, full-swing 디지털 신호로 바꿔줍니다. 이러한 동작은 입력값이 positive인지 negative인지, 출력값이 +1인지 -1인지 효과적으로 추측하거나 결정하는데 도움을 줍니다.

DFE의 tap은 1개가 될 수도 있고, 2개가 될 수도 있습니다. 위의 그림에서는 2개의 tap이 존재합니다. 더 많은 tap은 상대적으로 더 깨끗한 출력신호를 의미합니다. tap에는 coefficients가 존재하는데, Receiver가 coefficients를 어느 때나 바꾸면서 조정이 가능합니다.


출처

  • http://www.ece.tamu.edu/~spalermo/ecen689/ECEN720_lab5_2019.pdf
  • https://www.signalintegrityjournal.com/articles/1151-pam4-for-better-and-worse