A 2×56 Gb/s 0.78-pJ/b PAM-4 Crosstalk Cancellation Receiver With Active Crosstalk Extraction Technique in 28-nm CMOS

串扰 CMOS芯片 光电子学 材料科学 电子工程 计算机科学 工程类
作者
Liping Zhong,Hongzhi Wu,Weitao Wu,Catherine Wang,Wenbo Xiao,Xiongshi Luo,Yangyi Zhang,Dongfan Xu,Wei Wang,Taiyang Fan,Zhenghao Li,Xuxu Cheng,Quan Pan
出处
期刊:IEEE Journal of Solid-state Circuits [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:59 (9): 3008-3020
标识
DOI:10.1109/jssc.2024.3387355
摘要

A 2 $\times$ 56 Gb/s 0.78-pJ/b four pulse-amplitude modulation (PAM-4) single-ended multiple-input multiple-output (MIMO) crosstalk cancellation and signal reutilization (XTCR) receiver (RX) is investigated for medium-reach (MR) backplane communications. An XTCR scheme based on active crosstalk extraction (A-XTCR) is proposed to improve the signal reutilization efficiency of the RX. By adopting the proposed asymmetric-inductor current-mode logic (CML) single-ended-to-differential (S2D) converter, the pseudo-differential output mismatch is alleviated. Fabricated in 28-nm CMOS, the RX achieves a bit error rate (BER) of $<$ 1e $-$ 10 at 56-Gb/s PAM-4 transmission with a channel of 24-dB Nyquist loss. Compared with the XTCR based on the conventional passive crosstalk extraction (P-XTCR), the proposed A-XTCR technique has improved vertical and horizontal eye openings of the RX by 24% and 15% at 56-Gb/s PAM-4, respectively. The result corresponds to the best energy efficiency of 0.78 pJ/b/lane, which compares favorably with the state of the art.
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