在當今這個資料速率高(gāo)達兩位元數 Gbps 時代裡，工程師的(de)工作越來越不容易，正確地設計並表徵系統以符合不斷更新的(de)業內標準搞得(de)大(dà)家焦頭爛額，不僅要對高(gāo)速串列鏈路及其所有損耗進行模擬，還得(de)通(tōng)過合規測試。

更要命的(de)是，大(dà)家熟悉的(de)依靠比較不同頻域參數 (例如插入損耗、回波損耗、串擾等) 從而發現設計缺陷的(de)傳統合規性檢查方法已經 out 了(le)！

由於沒有考慮到不同參數的(de)相互依存性和(hé)權衡裕量問題，傳統方法容易導緻過度設計和(hé)成本過高(gāo)問題。例如，如果一個設計滿足插入損耗和(hé)串擾指標且有很大(dà)裕量，而僅有回波損耗一點點不達標時，那麼即使它實際上能夠完美(měi)運行也(yě)一樣會被視為設計上的(de)不合規。那怎麼辦呢(ne)？

Channel Operating Margin (COM) ——通(tōng)道裕量，是 IEEE802.3bj-2014 100 Gb/s 背闆操作和(hé)銅纜乙太網標準中介紹的(de)合規性檢查方法。作為時域規範，其定義如下(xià)：

COM = 20 log10(As/Ani)

其中，As 和(hé) Ani 是指接收器輸出端的(de)信號和(hé)雜訊幅值，並考慮整個端對端通(tōng)道特性 (包括發射器 (TX)、接收器 (RX) 和(hé)通(tōng)道損耗) 的(de)影(yǐng)響。

As 由通(tōng)道中的(de) s 參數計算(suàn)出來，包括近端和(hé)遠端的(de)串擾路徑、TX 和(hé) RX 器件封裝模型、TX FFE 和(hé) RXCTLE 濾波器、TX 和(hé) RX 輸出 / 輸入阻抗模型、以及 RX DFE 模型。相對於來源於發射器、均衡後的(de)殘餘 ISI、抖動 (轉換為幅度雜訊) 、峰值串擾的(de)雜訊與 COM 指定的(de) RX 雜訊濾波器級聯的(de) CTLE 雜訊，由於 FFE、CTLE 和(hé) DFE 的(de)均衡抽頭都實現了(le)優化(huà)，As 也(yě)相應實現了(le)最大(dà)化(huà)。

雜訊幅度 Ani 是在假設為高(gāo)斯雜訊分(fēn)佈的(de)情況下(xià)，根據傳播到接收器輸出端的(de)所有噪音(yīn)源的(de)組合分(fēn)佈函數來計算(suàn)的(de)，並通(tōng)過將累積分(fēn)佈函數等同於檢測器誤差率 (DER0) 來求解，以使得(de)到的(de)雜訊電平對應於該統計誤差率。當 COM 值超過某個閾值，如 IEEE802.3bj 標準中的(de) 3dB，即滿足設計合規性要求。值得(de)一提的(de)是，COM 是由許多(duō)相互關聯的(de)信號變數組成的(de)，因而工程師才能在滿足 BER 或 DER0 要求的(de)前提下(xià)進行設計權衡。

JCOM 是針對 JEDEC JESD204C C 類實體層規範的(de)合規性方法，用(yòng)於將資料轉換器 (ADC 和(hé) DAC) 連接到邏輯器件 (如 ASIC、FPGA 等) 的(de)高(gāo)速串列鏈路 (資料速率範圍從 6.375 Gbps 到 32 Gbps) 。

JCOM = 20 log10(As/Ani)

與 COM 一樣，JCOM 也(yě)是在接收器輸出端計算(suàn)信噪比 (SNR) 的(de)時域測量值，並允許設計人(rén)員靈活管理(lǐ)鏈路中 TX、RX 和(hé)通(tōng)道損耗之間的(de)權衡。它包含對 COM 的(de)幾種改進，比如定制化(huà)器件封裝模型以及頻率相關的(de) TX/RX 輸出 / 輸入阻抗模型。當 JCOM 值大(dà)於閾值 2dB 時，設計即滿足合規性要求。

那麼，使用(yòng) COM 或 JCOM 將對我們的(de)工作有何益處？ 主要有以下(xià)三點：

1.	在通(tōng)道損耗、串擾、發射器和(hé)接收器指標之間進行設計權衡，以避免過度設計和(hé)成本增加
2.	一旦獲得(de)考慮串擾因素的(de)通(tōng)道 S 參數，可(kě)直接、迅速地確認設計是否滿足合規性要求
3.	可(kě)使用(yòng) COM / JCOM 來?明(míng)確定系統架構設計中的(de)決策問題，例如 FFE、CTLE、DFE 配置和(hé)均衡抽頭數

COM / JCOM 可(kě)說明(míng)我們以更快(kuài)速、高(gāo)效的(de)方式通(tōng)過合規性檢查、並減少過度設計，這對於今後的(de)高(gāo)速串列鏈路設計至關重要。Cadence 的(de) Sigrity™ SystemSI™ 現已包含 COM 通(tōng)道合規性功能，可(kě)幫助工程師快(kuài)速便捷地判斷系統設計是否滿足要求。JCOM 通(tōng)道合規性功能將於不久後問世，敬請期待。

如果您正在被通(tōng)道合規性模擬問題所困擾，請聯繫 Cadence 授權代理(lǐ)商 映陽科技，我們將運用(yòng) SystemSI 的(de) COM 通(tōng)道合規性技術快(kuài)速解決您的(de)煩惱。

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