We propose statistical eye-diagram estimation method for 128b/130b-coded channel by using 1-Bytewise pre-calculation. It is inevitable process to predict channel's transmission characteristic, or quality before fabricating chips and backplane because it saves time and cost effectively. Eye diagram estimation method is one of the best methods to predict channel's quality so that various methods such as worst case eye diagram estimation, and single bit response (SBR) based methods have been proposed for fast and accurate estimation. However these methods does not consider encoder effect and assumes the same probability of '0' and '1' as 50 % at the transmitter. In high datarate and high bandwidth system, Sereializer/Deserializer (SerDes) is used to overcome the limitation and these kind of communication system utilize encoder. PCI express (PCIe) is one of the famous communication protocol in these days, and it uses 128b/130b encoder for recent gen 3 and gen 4. Because previous eye diagram estimations usually does not consider encoder effect, we propose more fast and accurate eye diagram method compared with commercial tool in this research. At the later chapter of the paper, we applied this method to some applications such as length effect and temperature effect.
이 논문에서는 128비트/130비트 인코더가 고려된 채널의 아이 다이어그램을 확률적으로 예측하는 방법을 제안하였다. 어떤 시스템에서 신호의 전달 특성을 설계 전에 예측하는 것은 회로 및 백플레인 설계자에게 비용과 시간을 줄이게 하기 때문에 필수적인 과정라고 할 수 있다. 신호 전달 특성의 지표로는 고전적으로 아이 다이어그램 예측 방법이 있고, 예전부터 최악 조건 아이 다이어그램 시뮬레이션, 단일 비트 응답 (single bit response)를 이용한 방법 등이 정확하고 빠르게 아이 다이어그램을 예측하기 위해 제안되었으며, 이 모든 방법들은 인코더 효과를 고려하지 않은 '0' 과 '1' 의 확률이 무조건 50퍼센트로 같다고 보고 예측하였다. 고주파 통신과 높은 통신 대역폭을 요구하는 최신 어플리케이션에서는 대역폭 한계를 극복하기 위해 예전부터 병렬/직렬 (SerDes) 방식의 통신방법이 사용되고 있으며, 이러한 통신 방식에서는 송신단에 필수적으로 인코더가 들어가게 된다. PCI express (PCIe)는 최근 가장 많이 사용되고 있는 통신 프로토콜 중에 하나이며, 세대가 높아지면서 기존에 저속 통신에서 사용되어 왔던 8비트/10비트 인코더가 극복하지 못하는 오버헤드 문제를 극복하기 위해 제안된 128비트/130비트 인코더를 사용하고 있다. 기존에 아이 다이어그램 예측방법이 인코더의 효과를 고려하지 못하여 정확한 신호 전달 특성을 예측하지 못하였기 때문에, 본 논문에서는 이러한 효과를 기존의 상용 시뮬레이션 툴보다 빠르고 정확하게 예측하는 방법을 제안하고 검증한다. 논문의 후반부에서는 제안된 방법의 정확성을 확인하고 적용하기 위하여 길이효과와 온도효과가 고려된 채널을 통하여 추가 분석을 진행하였다.
