02 / TIA LITERATURE
A 0.74 pJ/bit 10 Gbps PAM-4 Transceiver with Triple TIA Termination and Power-saving Addition-only Driving for Parallel Memory Interface Channels
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作者与单位: 见论文原文首页(下方已附前三页原图)
会议: IEEE ISCAS 2026
DOI: https://doi.org/10.1109/iscas66217.2026.11562825
原文: paper.pdf
核心参考量
| 维度 | 信息 |
|---|---|
| 应用场景 | 并行存储接口PAM-4收发机 |
| 是否实测 | Silicon measured |
| 工艺节点 | 65 |
| 前端架构 | Triple TIA termination receiver;PE/balanced/NE TIA |
| 关键性能条件 | 10 Gbps;0.74 pJ/bit |
| 可参考程度 | 低相关 |
设计挑战
- 应用约束:并行存储接口PAM-4收发机。
- 核心电路矛盾:单TIA判决多电平信号时,阈值和静态偏置会限制眼图与功耗。本文以三路TIA终端分别服务不同PAM-4眼区,把多电平判决拆开;属于按电平分解功能而非提高单路TIA增益。
- 指标与实现约束:10 Gbps;0.74 pJ/bit。这些数值必须同时结合输入电容、输出负载、供电与验证频率判断,不能只比较单个峰值指标。
架构创新点
1. 前端拓扑
Triple TIA termination receiver;PE/balanced/NE TIA。该拓扑决定输入阻抗、反馈环路和主要噪声源,也是判断能否迁移到阵列读出的第一层依据。
2. 关键机制
Triple TIA分离PAM-4三眼,提高眼高并省驱动功耗
3. 与传统方案的差异
单TIA判决多电平信号时,阈值和静态偏置会限制眼图与功耗。本文以三路TIA终端分别服务不同PAM-4眼区,把多电平判决拆开;属于按电平分解功能而非提高单路TIA增益。
性能与证据
| 项目 | 判断 |
|---|---|
| 工艺 | 65 |
| 验证方式 | Silicon measured |
| 关键性能 | 10 Gbps;0.74 pJ/bit |
| 证据等级 | 验证方式需继续核实 |
| 参考程度 | 低相关 |
原文摘要证据:This paper presents a 10Gbps 0.74pJ/bit PAM-4 Conv. NRZ / PAM (Passive R) PAM-3 (Dual TIA) transceiver using a triple transimpedance amplifier (TIA) termination Static Static receiver with a power-saving addition-only driving. The proposed addition-only main driver removes the large static current for the Channel Channel intermediate-level generation and reduces the total transmitter power Drv. (Main + FFE) Buf. / S2D Drv. (Main + FFE) by 36.33%. This work also utilizes an addition-only feed-forward Simple Static Power Only applicable Large Eye equalizer (A-FFE) for further power reduction. In the receiver, a triple Higher BW Additional VREF Power reduction for PAM-3 TIA with symmetric threshold voltages is proposed to enhance the eye (a) (b) height by separating the three eyes. The total eye height is improved by Prop. PAM-4 (Triple TIA) a factor of 6.53. Moreover, a RZ (return-to-zero) decoder is employed to remove the RZ-to-NRZ (n...
与 SOTA 对比
- 比较重点:优先比较相同输入电容、相同带宽定义和相同输出负载下的增益、噪声、线性度与功耗。
- 本文优势:Triple TIA分离PAM-4三眼,提高眼高并省驱动功耗
- 主要限制:可说明“TIA不一定都是传感读出”,主线不要展开
- 口径提醒:会议论文中仿真值、后仿值和芯片实测值不可直接混排;未在正文报告的指标不作推算排名。
NS-RAM / CIM 适配判断
可启发多阻态NS-RAM的分段/多阈值读出,但高速PAM-4终端、50Ω环境和阵列小电流条件不同。
迁移到 NS-RAM 时仍需重新确定列线电容、最小/最大读电流、允许建立时间、输出摆幅和 ADC 满量程,并据此重算反馈元件与环路稳定性。
核心优势与局限
核心优势:Triple TIA分离PAM-4三眼,提高眼高并省驱动功耗
主要局限:可说明“TIA不一定都是传感读出”,主线不要展开
结论:该文适合作为“Triple TIA termination receiver;PE/balanced/NE TIA”路线的参考,但不能脱离其原始应用和负载条件直接套用指标。
论文原图


