[연구자명]

1. 김승범
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[연구제목]

1. A 23-Gb/s/line 188-fJ/b Single-Ended Transceiver With Self-Calibrating Coupling-Balanced Crosstalk Cancellation for Ultra-Dense Chiplet Interfaces
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3. [연구내용 요약]
4. 초고밀도 D2D 인터페이스에서 인접한 다중 채널의 Capacitive/Inductive Coupling을 분석하여 전체 Crosstalk을 최소화하는 최적 수신기 입력 저항(R_RX)을 도출함. 또한 두 가지 Calibration Pattern과 비동기 샘플링을 이용해 Crosstalk에 따른 Pulse Width 변화량을 검출하고, 이를 바탕으로 수신기 입력 저항을 자동 조절하는 Self-Calibration 회로를 구현함.
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[성과와 관련된 이미지 및 설명]

1. 인접 채널의 활성화 여부에 따른 수신 신호의 Pulse Width 변화량을 비동기 샘플링으로 검출한다. 검출된 변화량의 극성을 바탕으로 수신기 입력 저항을 조절하여 Crosstalk이 최소화되는 최적값으로 자동 보정한다.
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2:1 Serializer와 TX Driver로 구성된 송신기 및 입력 저항 조절이 가능한 TIA 기반 수신기 구조를 나타낸다. 수신기에서는 Feedback 회로와 Coarse/Fine Tuning을 통해 입력 저항을 조절하며, Capacitive/Inductive Coupling에 의한 Crosstalk이 최소화되도록 설계하였다.

인접 채널에서 발생하는 Crosstalk으로 인해 수신 신호의 Eye Opening이 감소하지만, 제안한 Self-Calibration을 통해 수신기 입력 저항을 최적화하면 Eye Opening이 회복됨을 확인하였다. 실제 칩 측정 결과, 23 Gb/s/line에서 BER 10⁻¹² 미만을 기준으로 0.56 UI의 수평 마진과 164 mV의 수직 마진을 확보하였다.

[연구결과의 진행상태 및 향후 계획]

초고밀도 D2D 병렬 인터페이스에서 다중 채널 Crosstalk을 최소화하는 Self-Calibration 회로를 구현하고, 실제 칩 측정을 통해 성능 검증을 완료함. 향후 이를 기반으로 정상 데이터 전송 중에도 Crosstalk 변화에 대응할 수 있는 Background Calibration 기반 송수신기 기술을 연구할 계획임.

[논문실적]

IEEE Transactions on Circuits and Systems I (TCAS-I)에 논문 게재