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Tabbed routing modeling for signal integrity analysis and design of high-speed signaling channel = 초고속 신호 전송 채널의 신호 무결성 분석 및 설계를 위한 탭 라우팅 모델링
서명 / 저자 Tabbed routing modeling for signal integrity analysis and design of high-speed signaling channel = 초고속 신호 전송 채널의 신호 무결성 분석 및 설계를 위한 탭 라우팅 모델링 / Kyunghwan Song.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2022].
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8039601

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학술문화관(도서관)2층 학위논문

DGT 22006

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Recently, due to the importance of memory system with high-speed, SI issues are getting important for the high-speed signaling channels. Thus, it is necessary to reduce the crosstalk noise in high-speed signaling channels. In the channel routing area, the tabbed routing pattern is used to mitigate far-end crosstalk (FEXT), and the electrical length is controlled with a time domain reflectometer (TDR) and time domain transmission (TDT). However, unlike traditional channels having uniform width and space, the width and space of tabbed routing changes by segment, and the capacitance and inductance values of tabbed routing also change. In this paper, a tabbed routing equivalent circuit modeling method is proposed by using the segmentation approach. The proposed model is verified using 3D EM simulation and measurement results. Based on the calculated inductance and capacitance parameters, we analyzed the insertion loss, FEXT, and self-impedance in the frequency domain, and TDT and FEXT in the time domain, by comparing the values of these metrics with and without tabbed routing. Using the proposed tabbed routing model, we analyzed tabbed routing with variations of design parameters based on self- and mutual-capacitance and inductance. In addition, the tabbed routing is compared and analyzed with and without tabs with memory channel operating condition. In last, tabbed routing design optimization method using Genetic algorithm based on the proposed modeling is proposed and analyzed. In final, the optimal tabbed routing from proposed optimization process is applied to the high-speed signaling channel and compared with conventional high-speed signaling channel in terms of signal integrity.

최근 고속 신호전송을 위한 메모리 시스템의 중요성으로 인해, 신호 무결성 문제가 지속적으로 관심을 받고 중요해지고 있다. 따라서, 신호 무결성 관점에서 신호 전송 채널에서 발생하는 Crosstalk 노이즈를 줄이는 것이 매우 중요하다. 누화 잡음(Far-end Crosstalk)과 같은 노이즈를 억제하기 위해, 탭 라우팅 패턴이 고속 신호 전송 채널에 함께 포함되어 있으며, 이 탭 라우팅은 누화 잡음을 억제할 뿐 아니라, 전기적 길이를 조절하면서 Time domain Reflectometer (TDR)과 Time domain Transmission (TDT)를 함께 조절하는데 이용된다. 그러나 이 탭 라우팅은 기존의 선폭 혹은 선간격이 일정하게 되어 있는 transmission line과 달리, 규칙적으로 선폭과 선간격이 바뀌기 대문에 Capacitance, Inductance 값 역시 계속해서 바뀌게 된다. 따라서 본 논문을 통해, 세분화 기법을 적용한 탭 라우팅의 전기적 등가회로 모델링을 제안한다. 제안된 모델을 측정과 3D EM Simulation과의 비교를 통해 검증하고, 계산된 Inductance, capacitance 값을 기반으로 주파수 영역의 삽입손실과 누화 잡음, 그리고 시간 영역의 TDR, TDT, 그리고 원단 누화잡음에 대한 분석을 수행했다. 뿐만 아니라, 탭 라우팅을 탭의 유무에 따라 memory channel의 실제 동작 환경을 고려하여 설계 고려사항 및 방법을 제시한다. 또한 제안한 모델링을 유전 알고리즘에 활용하여 보다 최적의 탭 라우팅 디자인 파라미터 추출 방법을 제안하고 검증했다. 마지막으로, 제안한 탭라우팅 최적화 기법을 통해 얻은 최적 탭 라우팅 디자인을 실제 high-speed signaling channel에 적용하여 기존 탭 라우팅과 신호 무결성 측면에서 성능 비교를 수행했다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DGT 22006
형태사항 vi, 67 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 송경환
지도교수의 영문표기 : Seungyoung Ahn
지도교수의 한글표기 : 안승영
수록잡지명 : "Modeling, Verification, and Signal Integrity Analysis of High-Speed Signaling Channel with Tabbed Routing in High Performance Computing Server Board". Electronics, 10(13), 1590, (2021)
Including appendix
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 조천식모빌리티대학원,
서지주기 References : p. 62-63
주제 Signal integrity
High-speed signaling channel
Tabbed routing
Far-end crosstalk
Characteristic impedance
Genetic algorithm
Optimization
신호 무결성
초고속 신호 전송 채널
탭 라우팅
원단 누화 잡음
특성 임피던스
제네틱 알고리즘
최적화
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