[发明专利]自适应的终端校准的方法

说明书

用于高速链路的自适应的终端校准的方法和装置。所述方法提供了一种结合链路训练获得的新颖的终端校准，在该外部基准下，发射器(Rtx)和接收器(Rrx)的终端电阻器被校准到实际的信道阻抗作为链路训练的一部分。可以实现这些技术以依据信道的特性阻抗与发射器的源终端和接收器的接收器终端之间的阻抗匹配来优化高速链路操作。在链路训练期间，调节Rtx和Rrx二者以最大化所接收的信号的峰值幅度。在双向链路的一种方法下，链路的两端处的接收器的Rrx被实质上同时校准。在另一种方法下，第一接收器的经校准的Rrx用于校准第二接收器的Rrx。Rtx可以被设置为等于经校准的Rrx，也可以被单独地校准。

背景技术

当今的高速输入/输出(I/O)接口使用多个外部电阻器或昂贵的片上精密电阻器来实现硅收发器与信道特性阻抗之间的特性阻抗匹配。母板和片上电阻器二者都会消耗宝贵的物理区域，增加系统的复杂性，并增大功耗。在一些情况下，由于无法匹配收发器终端和信道特性阻抗，因此系统产量会降低。

当今使用的两种方法包括：

·使用外部电阻器(位于封装或印刷电路板(PCB)上的电阻器)的RCOMP。

·使用昂贵的片上精密电阻器的RCOMP。

针对RCOMP，选择具有固定的且精确的值的电阻器作为基准——此电阻器通常是封装上或板上的分立组件；在一些硅工艺中，昂贵的片上精密电阻器也是可用的。校准是两步骤的过程：

1.硅上的补偿状态机校准复制终端电路的电阻，以使其匹配到基准电阻器的电阻值。

2.来自补偿状态机的数字代码被转发到高速模拟前端上的所有发射器(Tx)和接收器(Rx)，并且这些代码然后被用于对终端电阻进行编程。

RCOMP的当前的方法校准到定值电阻器。此方法仅对理想信道有益，即，其中每个单个组件匹配到基准阻抗的信道。由于HVM的变化，组件可能通常距理想值有+/-20％的变化；然而，作为设计目标的Tx/Rx终端没有被调节到实际的工作信道。HVM的变化及其创建的阻抗不连续性会引起由于反射产生的信号失真，并且信号完整性会降低。

从实施方式角度来看，此方法还遭受多个挑战和性能降低。由于基准电阻器位于硅的外部，因此当到硅上的基准电阻器的布线被放置在封装的外部时，其将占用引脚。注意，大多数封装不具有足够的空间来在封装上放置外部组件。必须在封装和母板上为基准电阻器布线会增加对环境温度敏感的DC(直流)电阻，因此降低基准准确性。另外，布线信道也容易受到噪声耦合的影响，因此需要附加的板空间用于噪声隔离。另一个缺点是片上系统(SoC)通常需要不同的值的多个Rcomp电阻器。这会消耗板区域，增加成本并驱动制造/库存的复杂性。

附图说明

由于当结合附图时，本发明的前述方面和许多伴随的优点通过参考下面的具体实施方式变得更好理解，因此本发明的前述方面和许多伴随的优点将变得更容易理解，其中，除非另有说明，否则类似的附图标记贯穿各个视图指代类似的部分：

图1是示出根据一个实施例的新颖的终端电阻器校准过程的概述的图示；

图2是示出用于产生图3的模拟图的模拟的外围组件快速互连(PCIe)第五代(Gen5)Tx到Rx信道(又称为数据链路)的图示；

图3是使用图2的模拟的链路生成并且使用20Ω、50Ω和100Ω的Rrx值来示出眼区域与Rtx的关系的图；

图4是示出使用20Ω、50Ω和100Ω的Rtx值的眼区域与Rrx的关系的布局的图；

图5示出了三个点阵图(lattice diagram)，其示出了使用Rtx和Rrx的不同的值的信号反射；

图6是示出经由双单工链路耦合的主机侧和设备侧IO接口的图示；

图7a是示出根据第一实施例的用于校准Rrx和Rtx的操作的流程图；