KR20100021000A

KR20100021000A - 신호 전송 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100021000A
Application number: KR1020107001090A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 스와다
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2010-02-23
Also published as: CN101755389A; KR101031393B1; WO2009013790A1; US20100118930A1; JPWO2009013790A1; CN101755389B; JP4843800B2; US8422567B2

Abstract

신호 전송 장치는, 전송로(8)에 사인파를 출력하는 사인파 출력부(133)와, 전송로(8) 상의 신호를 해석하는 네트워크 애널라이저(141, 161)와, 상기 해석에 기초하여 S 파라미터를 측정하는 S 파라미터 측정부(191)와, S 파라미터에 기초하여, 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 복수의 조합을 선정하는 선정부(192)와, 상기 복수의 조합에 대해, 전송로(8)의 BER 또는 아이 개구를 측정하는 측정부(162, 163)와, 상기 측정에 기초하여, 1개의 조합을 추출하여, 해당 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을 송신부(3) 및 수신부(4)에 설정하는 설정부(193)를 갖는다.

Description

신호 전송 장치 및 방법{SIGNAL TRANSMISSION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 신호 전송 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 전송되는 신호의 로스나 지터가 문제로 되는 고속 시리얼 전송을 행하는 송수신 회로에서의 회로 특성을 최적화한 신호 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.

퍼스널 컴퓨터나 서버 등의 전자 장치에서, 전기 인터페이스는, 패럴렐 인터페이스로부터 시리얼 인터페이스로 이행하고 있다. 시리얼 인터페이스에서는, 고주파 대역을 사용하기 위해, 안정된 전송 파형을 얻을 필요가 있다. 이 때문에, 전송로의 로스, 지터, 노이즈, 제조에 기인하는 특성의 변동(제조 변동) 등을 적절하게 검출하고, 이에 기초하여 통신 회로를 제어하는 것이 필요하게 된다.

또한, 통신 장치가 부호 오류 발생에 관계되는 열화 요인의 상태를 검출하여, 대향 통신 장치에 전달함으로써, 상기 열화 요인을 원격지에서 검지하는 펄스 식별 열화 검지 방식이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

또한, 수신 회로에서 수신로를 거친 수신 신호에 기초하여 등화 특성을 검출하고, 이 등화 특성과 최적 등화 특성과의 차를 구하고, 송신 회로에서 그 차에 기초하여 등화 특성을 제어하는 전송 신호 등화 시스템이 제안되어 있다(특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 소64-016048호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제2004-356780호 공보

전기 인터페이스는, 도 10에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 신호(파형)를 송출하는 송신 LSI(102)와, 프린트 기판(101)이나 커넥터(또는 케이블)(106)로 구성되는 전송로와, 신호를 수신하는 수신 LSI(102)로 이루어진다. 이와 같은 전기 인터페이스의 설계에서는, 송수신(송신부(103) 및 수신부(104))의 능력, 소자나 재료의 특성 변동, 전송로를 구성하는 각 요소의 특성이나 노이즈 등을 고려하여, 최적의 전송 품질을 얻을 필요가 있다. 이 경우, 고려할 항목의 일례로서, 예를 들면, 송신 성능, 수신 성능, LSI나 재료나 특성의 제조 변동, 전원 노이즈, 크로스토크 노이즈, 반사, 프린트 기판의 배선이나 접속 부분, 케이블, 커넥터, 송신 및 수신 LSI의 패키지의 로스 등을 들 수 있다.

이들 로스 및 지터는, 계산에 의해 구할 수 있다. 또한, 미리 각 요소, 노이즈, 제조 변동 등을 상정한 모델을 작성하고, 이것을 이용하여, 진폭, 강조 특성(엠퍼시스), 등화 특성을 여러 가지의 값으로 설정하여, 전송 파형의 프리 해석을 행한다. 그리고, 이와 같은 계산이나 프리 해석에 기초하여, 소정의 값 이상의 로스 및 지터로 되지 않도록, 전자 장치를 설계한다. 그 후, 그 전자 장치의 평가에서, 최적의 전송 파형이나 전송 품질이 얻어지도록, 진폭, 강조 특성, 등화 특성을 수동에 의해 설정한다. 이에 의해, 그 전자 장치에 대해, 최적의 진폭, 강조 특성, 등화 특성이 얻어지므로, 이들 값을 그 전자 장치에 설정하면 된다.

그러나, 양산되는 전자 장치(양산 장치)에서는, 제조 변동의 영향이, 프로토 타입의 전자 장치보다도 현저화된다. 즉, 양산 장치의 특성은, 개개로 서로 달라, 균일하게 최적화할 수 없다. 이 때문에, 반드시 양산 전의 그 전자 장치의 평가에 의해 얻은 진폭, 강조 특성, 등화 특성이 최적이라고는 할 수 없다. 또한, 제조 변동의 요인은 다수이기 때문에, 그 모두를 고려한 송신 및 수신 LSI의 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 최적화는 매우 곤란하다.

따라서, 실제로는, 양산 장치의 출하 검사 시에서, 개개의 양산 장치마다, 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 설정을 행할 필요성이 있다. 이 때문에, 양산 장치의 출하에 방대한 공수가 필요로 되고 있다.

본 발명은, 전송되는 신호의 로스나 지터가 문제로 되는 고속 시리얼 전송을 행하는 송수신 회로에서의 회로 특성을 최적화한 신호 전송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 전송되는 신호의 로스나 지터가 문제로 되는 고속 시리얼 전송을 행하는 송수신 회로에서의 회로 특성을 최적화한 신호 전송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 신호 전송 장치는, 신호를 송신함과 함께, 상기 신호의 진폭(Amp) 및 강조 특성(Emphasis)을 제어하는 송신 신호 제어 수단을 구비하는 송신부와, 상기 신호를 수신함과 함께, 상기 신호의 등화 특성(EQ)을 제어하는 수신 신호 등화 수단을 구비하는 수신부와, 상기 송신부와 수신부를 접속하고 상기 신호를 전송하는 전송로와, 상기 전송로에 신호를 출력하는 신호 출력부와, 상기 수신 신호 등화 수단을 상기 수신부로부터 분리한 상태에서, 상기 전송로 상의 신호를 해석하는 네트워크 애널라이저와, 상기 네트워크 애널라이저에 의한 해석에 기초하여, 상기 전송로의 주파수 특성을 측정하는 주파수 특성 측정부와, 상기 주파수 특성에 기초하여, 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 복수의 조합을 선정하는 선정부와, 상기 복수의 조합에 대해, 상기 전송로의 BER(비트 에러 레이트) 또는 아이 개구 중 적어도 한쪽을 측정하는 측정부와, 상기 BER 또는 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출하여, 해당 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을 상기 송신부 및 수신부에 설정하는 설정부로 이루어진다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 신호 전송 장치가, 또한, 상기 네트워크 애널라이저에 의한 신호의 해석에 앞서서, 상기 수신 신호 등화 수단을 상기 수신부로부터 분리하는 제어부를 구비한다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 측정부는, 상기 전송로의 BER을 측정하는 BER 측정부와, 상기 전송로의 아이 개구를 측정하는 아이 개구 측정부로 이루어지고, 상기 설정부는, 상기 BER 및 상기 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출한다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 선정부는, 상기 주파수 특성에 기초하여 미리 정해진 선정 조건을 충족시키는 1 이상의 진폭을 선정하고, 상기 주파수 특성에 기초하여 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 1 이상의 등화 특성을 선정하고, 상기 선정된 등화 특성에 대해, 그 중심값과 그 상하의 복수의 값을 상기 등화 특성으로서 선정하고, 상기 측정부가, 상기 선정된 1 이상의 진폭 및 1 이상의 등화 특성의 조합에 대해, 상기 BER 및 아이 개구를 측정한다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 미리 정해진 선정 조건은, 상기 주파수 특성인 S 파라미터의 모델에서 정해지는 SDD21 파라미터를 이용하여 정해진 조건이며, 상기 미리 정해진 주파수 대역은, 상기 S 파라미터의 모델에서의 SDD11 파라미터의 상한값 이하의 주파수이며, 상기 선정부는, 상기 S 파라미터 외에, 미리 준비된 상기 신호가 취할 수 있는 복수의 진폭과, 미리 준비된 상기 신호가 취할 수 있는 아이 개구에 기초하여, 상기 1 이상의 진폭을 선정하고, 상기 측정부가, 상기 선정된 1 이상의 진폭 및 1 이상의 등화 특성의 조합에 대해, 상기 BER을 측정하고, 상기 BER의 측정에 기초하여, 상기 조합 중에서, 미리 정해진 값 이하의 BER을 갖는 1 이상의 조합에 대해, 아이 개구를 측정하고, 상기 설정부가, 상기 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 최대의 아이 개구를 갖는 1개의 조합을 추출한다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 신호 출력부는, 상기 송신부에 설치되고, 사인파를 출력하는 사인파 출력부로 이루어지고, 상기 측정부는, 상기 수신부에 설치되고, 상기 네트워크 애널라이저는, 상기 송신부에 설치된 제1 네트워크 애널라이저와, 상기 수신부에 설치된 제2 네트워크 애널라이저로 이루어지고, 상기 주파수 특성 측정부는, 상기 제1 및 제2 네트워크 애널라이저에 의한 해석에 기초하여, 상기 주파수 특성인 S 파라미터를 측정한다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 송신부는 제1 LSI에 설치되고, 상기 수신부는 상기 제1 LSI와는 상이한 제2 LSI에 설치되고, 상기 전송로가 상기 제1 및 제2 LSI가 실장된 기판 상의 배선으로 이루어진다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 송신부는 제1 LSI에 설치되고, 상기 수신부는 상기 제1 LSI와는 상이한 제2 LSI에 설치되고, 상기 제1 LSI는 제1 기판 상에 실장되고, 상기 제2 LSI는 상기 제1 기판과는 상이한 제2 기판 상에 실장되고, 상기 제1 기판과 제2 기판이 커넥터에 의해 접속되고, 상기 전송로가 상기 커넥터와 상기 제1 및 제2 기판 상의 배선으로 이루어진다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시 양태에서, 상기 신호 전송 장치가, 또한, 상기 송신부와 수신부 사이에 설치되고, 쌍방향의 통신을 가능하게 하는 버스와, 상기 버스에 접속되고, 상기 주파수 특성 측정부, 선정부 및 설정부를 구비하는 컨트롤러로 이루어진다.

본 발명의 신호 전송 방법은, 신호를 송신함과 함께, 상기 신호의 진폭 및 강조 특성을 제어하는 송신 신호 제어 수단을 구비하는 송신부와, 상기 신호를 수신함과 함께, 상기 신호의 등화 특성을 제어하는 수신 신호 등화 수단을 구비하는 수신부와, 상기 송신부와 수신부를 접속하고 상기 신호를 전송하는 전송로로 이루어지는 신호 전송 장치에서의 신호 전송 방법으로서, 상기 전송로에 신호 출력부로부터 신호를 출력하고, 상기 전송로 상의 신호를 해석하는 네트워크 애널라이저에서, 상기 전송로에서의 상기 신호의 송수신을 해석하고, 주파수 특성 측정부에서, 상기 해석에 기초하여, 상기 전송로의 주파수 특성을 측정하고, 선정부에서, 상기 주파수 특성에 기초하여, 신호의 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 후보값의 복수의 조합을 선정하고, 측정부에서, 선정된 상기 복수의 조합에 대해, 상기 전송로의 BER 또는 아이 개구 중 적어도 한쪽을 측정하고, 설정부에서, 측정된 상기 BER 또는 아이 개구에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 신호의 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 조합을 추출하여, 해당 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을 상기 송신부 및 수신부에 설정한다.

본 발명의 신호 전송 장치 및 신호 전송 방법에 따르면, 전송로에 신호(예를 들면, 사인파)를 출력한다. 이에 의해, 전송로의 전송 특성을 나타내는 주파수 특성(예를 들면, S 파라미터)을 실제로 측정할 수 있다. 그리고, 측정한 주파수 특성에 기초하여, 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 복수의 조합을 선정한다. 이에 의해, 최적 해를 포함한다고 생각되는 복수의 조합을 효율적으로 선정할 수 있다. 또한, 이 복수의 조합에 대해, 전송로의 전송 품질을 나타내는 BER 또는 아이 개구를 실제로 측정하고, 측정한 BER 또는 아이 개구에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출한다. 이에 의해, 실제의 전송 품질이 가장 우수한 조합을 추출하여, 해당 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을 설정할 수 있다.

이에 의해, 로스 및 지터의 계산이나 프리 해석에 기초하여, 전자 장치에서 전송되는 신호의 진폭, 강조 특성, 등화 특성을, 수동에 의하지 않고, 실제의 측정에 기초하여, 설정할 수 있다. 이에 의해, 최적의 진폭, 강조 특성, 등화 특성을 설정할 수 있어, 최적의 전송 파형이나 전송 품질을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 네트워크 애널라이저에 의한 신호의 해석에 앞서서, 수신 신호 등화 수단(예를 들면, 이퀄라이저)을 수신부로부터 분리한다. 이에 의해, 전송로를 따라 전송된 신호의 투과 특성 및 반사 특성 등의 주파수 특성(예를 들면, S 파라미터)을, 정확하게 해석할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 전송로의 BER 및 아이 개구의 양자를 측정하고, 이 양자의 측정의 결과에 기초하여, 1개의 조합을 추출한다. 이에 의해, 효율적으로, 또한 정확하게, 실제의 전송 품질이 가장 우수한 조합을 추출할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 주파수 특성에 기초하여 1 이상의 진폭과 1 이상의 등화 특성을 선정하고, 선정된 등화 특성에 대해서 복수의 등화 특성을 선정하고, 선정된 진폭 및 등화 특성의 조합에 대해, BER 및 아이 개구의 양자를 측정한다. 이에 의해, 주파수 특성에 기초하여, 최적 해를 포함한다고 생각되는 복수의 조합을 효율적으로 선정할 수 있고, 그 결과, 전송 품질이 가장 우수한 조합을 효율적으로 추출할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 주파수 특성인 S 파라미터의 모델에서 정해지는 SDD11 및 SDD21 파라미터를 이용하여 진폭 및 등화 특성의 조합을 선정하고, 또한, S 파라미터 외에, 미리 준비된 복수의 진폭 및 아이 개구에 기초하여 진폭을 선정된다. 이에 의해, 최적 해를 포함한다고 생각되는 복수의 조합을 효율적으로 선정할 수 있다. 또한, 상기 복수의 조합에 대해, BER을 측정한 결과에 기초하여 아이 개구를 측정한다. 이에 의해, 효율적으로 아이 개구를 측정할 수 있다. 또한, 아이 개구의 측정의 결과에 기초하여, 최대의 아이 개구를 갖는 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 조합을 추출한다. 이에 의해, 최적의 진폭, 강조 특성, 등화 특성을 설정할 수 있다. 이상의 결과, 실제의 전송 품질이 가장 우수한 조합을 효율적으로 추출할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 신호 출력부인 사인파 출력부는 송신부에 설치되고, 측정부는 수신부에 설치되고, 네트워크 애널라이저는 송신부 및 수신부에 설치된다. 이에 의해, 사인파를 실제의 전송의 방향으로 출력하여, 주파수 특성을 측정할 수 있고, 또한, BER 및 아이 개구를 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 송신부는 제1 LSI에 설치되고, 수신부는 제2 LSI에 설치된다. 이에 의해, 서로 다른 LSI 사이에서의 신호의 전송에 대해, 최적의 진폭, 강조 특성, 등화 특성을 설정할 수 있어, 최적의 전송 파형이나 전송 품질을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 송신부는 제1 기판 상에 실장된 제1 LSI에 설치되고, 수신부는 제2 기판 상에 실장된 제2 LSI에 설치된다. 이에 의해, 서로 다른 기판 상에 실장된 서로 다른 LSI 사이에서의 신호의 전송에 대해, 최적의 진폭, 강조 특성, 등화 특성을 설정할 수 있어, 최적의 전송 파형이나 전송 품질을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 신호 전송 장치가, 송신부와 수신부 사이에 설치된 버스를 갖고, 주파수 특성 측정부, 선정부 및 설정부를 구비하는 컨트롤러를 갖는다. 이에 의해, 버스를 통하여 송신부 및 수신부를 제어함으로써, 주파수 특성을 측정할 수 있고, BER 및 아이 개구를 측정할 수 있고, 또한, 상기 신호 전송 장치(LSI)의 외부에 주파수 특성, BER 및 아이 개구를 측정하는 수단을 준비하지 않고, 주파수 특성, BER 및 아이 개구를 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 신호 전송 장치의 일례를 도시하는 구성도.
도 2는 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도.
도 3은 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도.
도 4는 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도.
도 5는 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도.
도 6은 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 설명도.
도 7은 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 설명도.
도 8은 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 설명도.
도 9는 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 플로우차트.
도 10은 종래의 신호 전송 장치를 도시하는 구성도.
<부호의 설명>
3 : 송신부
4 : 수신부
8 : 전송로
9 : 버스
15 : 이퀄라이저(EQ)
18 : 메모리
19 : 컨트롤러
131 : 진폭 제어부
132 : 강조 제어부
133 : 사인파 출력부
134 : PBRS 발생부
135 : 출력 정보 기록부
141 : 제1 네트워크 애널라이저
161 : 제2 네트워크 애널라이저
162 : 아이 개구 측정부
163 : BER 측정부
171 : 등화 정보 기록부
172 : 아이 개구 정보 기록부
191 : S 파라미터 측정부
192 : 선정부
193 : 설정부

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

도 1은, 본 발명의 신호 전송 장치의 일례를 도시하는 구성도이며, 본 발명이 적용되는 퍼스널 컴퓨터나 서버 등의 전자 장치의 구성을 도시한다.

예를 들면 퍼스널 컴퓨터(즉, 신호 전송 장치)는, 1 또는 복수의 프린트 기판(1)과, 이들 사이를 접속하는 커넥터(6)로 이루어진다. 각각의 프린트 기판(1) 상에는, 1 또는 복수의 LSI(2)(즉, 1개의 반도체 장치, 반도체 칩, 또는 집적 회로)가 실장된다. 각각의 LSI(2)는, 송신부(3)와, 수신부(4)와, 신호 처리부(5)로 이루어진다.

각각의 LSI(2)를 구별하는 경우에는, 한쪽의 LSI(2)를 「2A」로 나타내고, 다른 쪽의 LSI(2)를 「2B」로 나타낸다. 송신부(3) 등에 대해서도 마찬가지이다.

신호 처리부(5)는, 미리 정해진 처리를 실행하여, 소정의 신호를 생성하고, 이것을 송신부(3)에 보낸다. 그 처리는, LSI(2)마다 미리 정해지고, LSI(2)마다 상이하다(동일하여도 됨). 송신부(3)는, 신호 처리부(5)로부터 수취한 패럴렐 신호에 기초하여, 소정의 시리얼 전송의 프로토콜에 따른 시리얼 신호를 생성하여, 전송로(8)를 통하여, 다른 LSI(2)의 수신부(4)에 송신한다. 수신부(4)는, 수신한 시리얼 신호에 기초하여, 소정의 패럴렐 신호를 생성하고, 이것을 신호 처리부(5)에 보낸다. 신호 처리부(5)는, 미리 정해진 처리를 실행한다.

각각의 전송로(8)는, 프린트 기판(1) 상의 배선과, 커넥터(6)(의 내부의 배선)로 이루어진다. 전송로(8)에는 컨덴서(7)가 직렬로 삽입된다. 컨덴서(7)는, 송신부(3)(의 LSI(2))와 수신부(4)(의 LSI(2))를 전기적으로 분리한다. (디커플링) 컨덴서(7)는, 프린트 기판(1B) 상에 설치되지만, 프린트 기판(1A) 상 또는 프린트 기판(1A 및 1B) 상의 쌍방에 설치하도록 하여도 된다. 전송로(8)에서의 전송의 방향은, 쌍방향이 아니라, 송신부(3)로부터 수신부(4)로의 한 방향으로 된다. 전송로(8) 상을 따라 전송되는 신호에 대해, 그 진폭, 강조 특성 및 등화 특성이, 본 발명에 의해 최적의 값으로 설정된다.

LSI(2A)는, 임의의 전송로(8)에 대해서는 신호를 송신하는 측이며, 다른 전송로(8)에 대해서는 신호를 수신하는 측이다. 각각의 LSI(2)에서, 송신부(3A 및 3B)는 서로 마찬가지의 구성을 구비하고, 수신부(4A 및 4B)는 서로 마찬가지의 구성을 구비한다.

이 예에서는, 송신부(3A)는 제1 LSI(2A)에 설치되고, 수신부(4B)는 제1 LSI(2A)와는 상이한 제2 LSI(2B)에 설치된다. 전송로(8)는, 제1 및 제2 LSI(2A 및 2B)가 실장된 프린트 기판(1A 및 1B) 상의 배선으로 이루어진다. 또한, 이 예에서는, 제1 LSI(2A)는 제1 프린트 기판(1A) 상에 실장되고, 제2 LSI(2B)는 제1 프린트 기판(1A)과는 상이한 제2 프린트 기판(1B) 상에 실장된다. 제1 및 제2 프린트 기판(1A 및 1B)이 커넥터(6)에 의해 접속된다.

또한, 각각의 LSI(2)가, 송신부(3) 또는 수신부(4)만을 구비하도록 하여도 된다. 또한, 송신부(3) 및 수신부(4)가, 동일한 LSI(2) 상에 설치되도록 하여도 된다. 또한, 제1 및 제2 LSI(2)가, 동일한 프린트 기판(1) 상에 실장되도록 하여도 된다.

도 2는, 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도로서, 전송로(8)에 의해 접속되는 한 쌍의 송신부(3(3A)) 및 수신부(4(4B))의 구성을 도시한다. 또한, 도 2에서는, 프린트 기판(1) 및 LSI(2)의 표시를 생략하고 있다.

송신부(3)는, 신호를 송신함과 함께, 신호의 진폭 및 강조 특성을 제어하는 송신 신호 제어 수단인 신호 형성부(13)를 구비한다. 수신부(4)는, 신호를 수신함과 함께, 신호의 등화 특성을 제어하는 수신 신호 등화 수단인 이퀄라이저(EQ)(15)를 구비한다. 임의의 LSI(2A)의 송신부(3A)는, 전송로(8)를 통하여, 다른 LSI(2B)의 송신부(3B)와 접속되고, 이것에 신호를 전송한다. 즉, 해당 송신부(3A)와 수신부(4B)는, 전송로(8)에 의한 시리얼 신호의 전송에 관하여 쌍을 이룬다(대응하고 있다).

송신부(3)는, 신호 형성부(13)와, 복수의 (차동) 출력 포트를 구비하는 출력부(출력 회로)(14)로 이루어진다. 신호 형성부(13)는, 신호 처리부(5)로부터의 신호에 기초하여, 다른 LSI(2)의 수신부(4)에 송신될 소정의 신호(시리얼 신호)를 형성하여, 출력부(14)에 보낸다. 출력부(14)는, 전송로(8) 상에 소정의 시리얼 신호를 출력한다. 출력부(14)로부터 출력된 신호는, 전송로(8) 상을 따라 전송되어, 다른 LSI(2)의 수신부(4)의 이퀄라이저(15)에 도달한다.

수신부(4)는, 이퀄라이저(EQ)(15)와, 복수의 입력 포트를 구비하는 입력부(입력 회로)(16)와, 신호 복원부(17)로 이루어진다. 이퀄라이저(15)는, 입력부(16)의 전단에 설치되어, 전송로(8)의 출력 임피던스와 입력부(16)의 입력 임피던스를 등화한다. 입력부(16)는, 전송로(8)로부터 소정의 시리얼 신호를 수신하여, 신호 복원부(17)에 보낸다. 신호 복원부(17)는, 입력부(16)로부터의 신호에 기초하여, 소정의 신호(패럴렐 신호)를 복원하여 신호 처리부(5)에 보낸다.

복수의 LSI(2)의 사이는, 전송로(8)에 의해 접속된다. 전송로(8) 상을 따라 전송되는 신호는, 예를 들면 고속의 시리얼 신호이다. 각각의 전송로(8)는, 실제로는, 한 쌍의 차동 전송로로 이루어진다. 즉, 포트1과 포트2, 포트1과 포트2는, 각각, 차동 포트이다. 포트1과 포트3 사이의 전송로(81)와 포트2와 포트4 사이의 전송로(82)는, 한 쌍의 차동 전송로이다. 전송로(81 및 82) 상을 따라 전송되는 시리얼 신호는 차동 신호이다. 한 쌍의 차동 전송로(81 및 82)는, (싱글 엔드)포트1∼4를 단자로 하는 2 포트 회로(네트워크)를 구성한다.

전송로(8)는, 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터나 서버에서 사용되는 PCI Express로 이루어진다. 이것은 PCI 또는 PCI-X로부터 이행한 것이다. 또한, 전송로(8)는, HDD나 CD-ROM 등의 스토리지 디바이스에의 접속에 사용되는 Serial ATA로 이루어지도록 하여도 된다. 이것은 ATA로부터 이행한 것이다. 또한, 전송로(8)는, Serial Attached SCSI로 이루어지도록 하여도 된다. 이것은 SCSI로부터 이행한 것이다.

송신부(3)와 수신부(4) 사이에는, 전송로(8) 외에, 제어 신호의 송수신을 위해, 쌍방향의 통신을 가능하게 하는 버스(9)가 설치된다. 버스(9)는 예를 들면 32 비트 폭 또는 64 비트 폭의 패럴렐 버스이며, 버스(9) 상에서 송수신되는 신호는 패럴렐 신호이다. 따라서, 이 컴퓨터는, 상호의 사이가 시리얼 버스(8)와 패럴렐 버스(9)로 접속된 복수의 LSI(2)로 이루어진다.

버스(9)는, 해당 전송로(8)를 통하여 쌍을 이루는 송신부(3)와 수신부(4) 사이에서의 쌍방향의 통신을 가능하게 한다. 즉, 1조의 송신부(3), 전송로(8) 및 수신부(4)에 대해, 1개의 버스(9)가 설치된다. 버스(9)는, 커넥터(10)(및 케이블(12))를 구비하고, 이것을 통하여, 제어용의 컴퓨터(11)가 접속된다. 버스(9)와 커넥터(10) 사이는 버스(9')에 의해 접속된다. 커넥터(10)는, 어느 쪽의 프린트 기판(1)에 설치되어도 된다.

송신부(3)에는, CPU로 이루어지는 컨트롤러(19)와, 컨트롤러(19)가 이용하는 메모리(18)가 설치된다. 컨트롤러(19) 및 메모리(18)는 버스(9)에 접속된다. 또한, 버스(9)에는, 신호 형성부(13), 출력부(14), 이퀄라이저(15), 입력부(16), 신호 복원부(17)가 접속된다. 이에 의해, 이들 회로(13∼17)는, 버스(9)를 통하여, 컨트롤러(19)에 의해 제어된다. 버스(9)를 통하여 송수신되는 제어 신호는 패럴렐 신호이다. 컴퓨터(11)는, 버스(9) 등을 통하여 컨트롤러(9)에 접속되고, 이것을 제어함으로써 결과적으로 회로(13∼17)를 제어한다.

송신부(3) 및 수신부(4)(및 신호 처리부(5))는, LSI(2)의 본래의 기능을 실현하기 위한 회로이다. 이에 대해, 컨트롤러(19) 및 메모리(18)는, 본 발명에 따라서, 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을 설정하는 처리를 실행하기 위한 회로이다.

컨트롤러(19) 및 메모리(18)는, 수신부(4)에 설치하도록 하여도 된다. 즉, 쌍을 이루는 송신부(3) 또는 수신부(4) 중 어느 한쪽에 설치된다. 또는, 컨트롤러(19) 및 메모리(18)는, 이들을 적절하게 분할하여, 송신부(3) 또는 수신부(4)의 쌍방에 설치하도록 하여도 된다.

도 3은, 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도로서, LSI(2)의 송신부(3)의 구성을 도시한다.

송신부(3)는, 전술한 바와 같이, 신호 형성부(13)와, 출력부(14)로 이루어진다. 신호 형성부(13)는, 진폭 제어부(131)와, 강조 제어부(132)와, 사인파 출력부(133)와, PBRS 발생부(134)와, 출력 정보 기록부(135)로 이루어진다. 출력부(14)는, 복수의 (차동)출력 포트 외에, 제1 네트워크 애널라이저(141)를 구비한다.

진폭 제어부(131)는, 출력부(14)로부터 출력되는 신호의 진폭(의 값)을 정한다. 즉, PBRS 발생부(134)로부터의 비트 클럭 또는 통상 전송 시의 클럭의 진폭이 정해진다. 진폭 제어부(131)에 설정되는 진폭(의 값)은, 후술하는 바와 같이, 컨트롤러(19)의 설정부(193)에 의해 설정된다.

강조 제어부(132)는, 출력부(14)로부터 출력되는 신호의 강조 특성을 정한다. 즉, PBRS 발생부(134)로부터의 비트 클럭 또는 통상 전송 시의 클럭의 강조 특성이 정해진다. 강조 제어부(132)에 설정되는 강조 특성은, 설정부(193)에 의해 설정된다.

사인파 출력부(133)는, 신호 출력부로서, 컨트롤러(19)의 제어에 따라서, 최적화 처리 시에서, 출력 신호로서의 사인파를 형성하고, 이것을 출력부(14)에 출력한다. 이에 따라서, 출력부(14)는 사인파의 차동 신호를 형성하여 포트1 및 2로부터 출력한다. 이에 의해, 사인파 출력부(133)는, 전송로(8) 상에 사인파(차동 신호)를 출력한다. 사인파 출력부(133) 대신에, 다른 파형의 신호를 형성하여 전송로(8)에 출력하는 신호 출력부를 설치하도록 하여도 된다.

또한, 도 6에 도시한 S 파라미터의 측정을 위해, 출력되는 사인파는, 예를 들면 미리 정해진 진폭(강조 처리 없음)으로 출력된다. 이 값은, 필요에 따라서 S 파라미터 측정부(191)에 보내어진다. 이 때, 사인파의 주파수는, 도 8에 도시한 바와 같이 변화시킬 필요가 있지만, 실제로는, 경험적으로 정해지는 실용적인 주파수의 범위로 된다(예를 들면 1000∼3000㎒와 같이 SDD11과 SDD21이 가까운 값을 취하는 범위). 이 때의 상한값은, 예를 들면 후술하는 SDD11-lmt이어도 된다. 또한, 통상의 신호 전송 시에서는, 신호 형성부(13)가 신호 처리부(5)로부터의 신호에 기초하여 출력 신호를 형성하여 출력부(14)에 한다.

PBRS 발생부(134)는, 컨트롤러(19)의 제어에 따라서, BER 측정 시에서, 후술하는 BER 측정부(163)에 의한 BER의 측정을 위한 여러 가지의 비트 패턴의 비트 클럭을 생성하고, 이것을 출력부(14)에 출력한다. 이에 의해, BER의 측정 시에서, 출력부(14)로부터 BER의 측정을 위한 비트 클럭(차동 신호)이 출력된다. 또한, 통상의 전송 시는, 신호 형성부에서 형성된 펄스파가 출력부(14)로부터 출력된다.

출력 정보 기록부(135)는, 출력부(14)가 그 출력 포트로부터 전송로(8)에 출력할 수 있는 신호에 대한 정보(출력 정보)를, 미리 기록한다. 즉, 그 출력부(14)(송신부(3))의 출력 특성에 대한 특성 정보(즉, 출력부(14)의 규격)를 기억한다. 이 정보는, 예를 들면 출력부(14)가 취할 수 있는 복수의 진폭, 강조 특성 등으로 이루어진다.

네트워크 애널라이저는, 송신부(3)에 설치되는 제1 네트워크 애널라이저(141)와, 수신부(4)에 설치되는 제2 네트워크 애널라이저(161)(후술함)로 이루어진다. 네트워크 애널라이저(141, 161)는, 컨트롤러(19)의 제어에 따라서, 최적화 처리 시에서, 이퀄라이저(15)를 수신부(4)로부터 분리한 상태에서, 전송로(8) 상의 신호를 해석한다. 즉, 전송로(8)에서의 사인파의 송수신을 해석한다. 특히, 제1 네트워크 애널라이저(141)는, 이퀄라이저(15)를 수신부(4)로부터 분리한 상태에서, 전송로(8)에서의 반사 및 크로스토크(SDD11 ; 입력 차동 반사 손실)를 해석한다(산출한다). 이퀄라이저(15)는, 후술하는 바와 같이, 네트워크 애널라이저(141, 161)에 의한 해석에 앞서서, 수신부(4)로부터 분리된다. 이퀄라이저(15)를 수신부(4)로부터 분리함으로써, 전송로(8)에서의 반사 특성을 해석할 수 있다.

도 4는, 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도로서, LSI(2)의 수신부(4)의 구성을 도시한다.

수신부(4)는, 전술한 바와 같이, 이퀄라이저(15)와, 입력부(16)와, 신호 복원부(17)로 이루어진다. 입력부(16)는, 복수의 (차동) 입력 포트 외에, 제2 네트워크 애널라이저(161)와, 아이 개구 측정부(162)와, BER(비트 에러 레이트) 측정부(163)로 이루어진다. 아이 개구 측정부(162)와 BER 측정부(163)로 측정부를 구성한다. 신호 복원부(17)는, 등화 정보 기록부(171)와, 아이 개구 정보 기록부(172)로 이루어진다.

제2 네트워크 애널라이저(161)는, 수신부(4)에 설치되고, 이퀄라이저(15)를 수신부(4)로부터 분리한 상태에서, 전송로(8)에서의 투과 및 크로스토크(SDD21 ; 입력 차동 삽입 손실)를 해석한다(산출한다). 이퀄라이저(15)를 수신부(4)로부터 분리함으로써, 전송로(8)에서의 투과 특성을 해석할 수 있다.

측정부(162, 163)는, 컨트롤러(19)의 제어에 따라서, 최적화 처리 시에서, 선정부(192)에 의해 선정된 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 조합에 대해, 전송로의 BER(비트 에러 레이트) 또는 아이 개구 중 적어도 한쪽을 측정한다. 상기 조합에 대해서는, 후술한다.

이 예에서는, 측정부(162, 163)가, 선정부(192)에 의해 선정된 1 이상의 진폭 및 1 이상의 등화 특성의 조합에 대해, BER 및 아이 개구의 쌍방을 측정한다. 즉, 컨트롤러(19)의 제어에 따라서, 최적화 처리 시에서, BER 측정부(163)가 전송로(8)의 BER을 측정하고, 이 BER의 측정에 기초하여, 아이 개구 측정부(162)가, 상기 조합 중에서 미리 정해진 값 이하의 BER을 갖는 1 이상의 조합에 대해, 전송로(8)의 아이 개구를 측정한다.

등화 정보 기록부(171)는, 대응하는 이퀄라이저(15)의 등화 특성에 대한 정보(등화 정보)를, 미리 기록한다. 즉, 그 이퀄라이저(15)의 취할 수 있는 복수의 등화 특성(즉, 이퀄라이저(15)의 규격)을 기억한다.

아이 개구 정보 기록부(172)는, 입력부(16)에서의 아이 개구에 대한 정보(아이 개구 정보)를, 미리 기록한다. 즉, 그 입력부(16)의 취할 수 있는 복수의 아이 개구(즉, 입력부(16)의 규격)를 기억한다.

도 5는, 본 발명의 신호 전송 장치의 구성을 도시하는 구성도로서, 송신부(3)에 설치되는 컨트롤러(19) 및 메모리(18)의 구성을 도시한다.

메모리(18)는, 출력 정보(181), 등화 정보(182), 아이 개구 정보(183), SDD-lmt(의 값)(184), 선정된 출력 진폭(185), 선정된 이퀄라이저(EQ) 및 후보(186), 추출된 조합(187)을 저장한다. 컨트롤러(19)는, S 파라미터 측정부(191)와, 선정부(192), 설정부(193)로 이루어진다.

출력 정보(181)는, 처리의 개시에 앞서서, 컨트롤러(19)에 의해, 출력 정보 기록부(135)로부터 읽어내어져, 저장된다. 등화 정보(182)는, 처리의 개시에 앞서서, 컨트롤러(19)에 의해, 등화 정보 기록부(171)로부터 읽어내어져, 저장된다. 아이 개구 정보(183)는, 처리의 개시에 앞서서, 컨트롤러(19)에 의해, 아이 개구 정보 기록부(172)로부터 읽어내어져, 저장된다.

SDD-lmt(의 값)(184)는, 처리의 개시에 앞서서, 컨트롤러(19)에 의해, 저장된다. SDD-lmt(184)는, 컴퓨터(11)로부터 컨트롤러(19)에 입력된다.

선정된 출력 진폭(185)은, 컨트롤러(19)의 선정부(192)에 의해 선정된 출력 진폭(의 값)이며, 본 발명의 처리에 의해 얻어진다. 선정된 이퀄라이저(EQ) 및 후보(186)는, 선정부(192)에 의해 선정된 등화 특성(이퀄라이저(15)의 중심 주파수) 및 후보(주파수)이며, 본 발명의 처리에 의해 얻어진다. 추출된 조합(187)은, 선정부(192)에 의해 추출된 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 조합이며, 본 발명의 처리에 의해 얻어진다.

컨트롤러(19)는, 커넥터(10) 및 배선(12)을 통하여 버스(9)에 접속된 컴퓨터(11)로부터, 미리 정해진 특정한 명령의 입력에 의해 기동되어, 최적화 처리를 개시한다. 이 때, 특정한 명령과 함께, 전술한 바와 같이, SDD-lmt(184)가 주어진다.

S 파라미터 측정부(191)는, 제1 및 제2 네트워크 애널라이저(141 및 161)에 의한 해석에 기초하여, 전송로(8)의 S 파라미터를 측정한다(산출한다). 이를 위해서, 제1 및 제2 네트워크 애널라이저(141 및 161)는, 버스(9)를 통하여, 측정한 데이터를 컨트롤러(19)의 S 파라미터 측정부(191)에 송신한다. S 파라미터는, 전송로(8)의 주파수 특성(㏈)을 나타내는 파라미터이다. S 파라미터 측정부(191) 대신에, 전송로(8)의 주파수 특성을 나타내는 다른 파라미터를 측정하는 주파수 특성 측정부를 설치하도록 하여도 된다.

선정부(192)는, 여러 가지의(복수의) 측정값에 기초하여 신호 전송의 처리(최적화 처리)를 행함으로써, 최적화된 설정값을 산출한다. 즉, 선정부(192)는, S 파라미터 측정부(191)에 의해 측정된 S 파라미터에 기초하여, 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 복수의 조합을 선정하고, 이것을 추출된 조합(187)으로서 저장한다. 또한, 강조 특성을 조합으로부터 제외하도록 하여도 된다. 즉, 진폭 및 등화 특성의 복수의 조합을 선정하도록 하여도 된다.

구체적으로는, 선정부(192)는, S 파라미터에 기초하여 미리 정해진 선정 조건을 충족시키는 1 이상의 진폭을 선정하고, 이것을 선정된 출력 진폭(185)에 저장한다. 또한, 선정부(192)는, S 파라미터에 기초하여 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 1 이상의 등화 특성을 선정하고, 또한, 선정된 등화 특성에 대해, 그 중심값과 그 상하의 복수의 값을 상기 등화 특성으로서 선정하고, 이것을 선정된 EQ 및 후보(186)에 저장한다.

여기서, 미리 정해진 선정 조건은, S 파라미터의 모델에서 정해지는 SDD11 파라미터(반사 특성을 나타내는 파라미터)를 이용하여 정해진 조건이다. 미리 정해진 주파수 대역은, S 파라미터의 모델에서의 SDD11 파라미터의 상한값(SDD11-lmt) 이하의 주파수이다.

또한, 이 예에서는, 선정부(192)는, S 파라미터 외에, 미리 준비된 신호가 취할 수 있는 복수의 진폭과, 미리 준비된 신호가 취할 수 있는 아이 개구(의 값)에 기초하여, 1 이상의 진폭을 선정된다.

설정부(193)는, 네트워크 애널라이저(141, 161)에 의한 신호의 해석에 앞서서, 수신 신호 등화 수단인 이퀄라이저(15)를 수신부(4)로부터 분리한다(즉, 이퀄라이저(15)를 오프한다). 설정부(193)는 이퀄라이저(15)의 제어부이기도 하다. 또한, 선정부(192)가 이퀄라이저(15)를 제어하도록 하여도 된다.

또한, 설정부(193)는, 선정부(192)에 의해 산출된(최적화된) 설정값을 설정한다. 이를 위해서, 설정부(193)는, S 파라미터 측정부(191) 및 선정부(192)를 제어한다.

또한, 설정부(193)는, 측정부(162, 163)에 의한 BER 또는 아이 개구의 측정에 기초하여, 선정부(192)에 의해 선정된 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출하여, 해당 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을, 송신부(3) 및 수신부(4)에 설정한다. 즉, 진폭은 진폭 제어부(131)에 설정되고, 강조 특성은 강조 제어부(132)에 설정되고, 이퀄라이저(15)의 등화 특성이 선택된다. 이 예에서는, 설정부(193)는, BER 및 아이 개구의 쌍방의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출한다. 이 때, 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 최대의 아이 개구를 갖는 1개의 조합이, 추출되어, 설정된다.

이상과 같이, 본 발명에서, 컨트롤러(19)는, 이퀄라이저(15)의 오프에 의한 네트워크 애널라이저(141, 161)의 측정에 의해 S 파라미터를 추출하고, 이 S 파라미터 특성으로부터, 최적이라고 예상되는 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 각각의 설정 후보를, 예를 들면 각각 3 종류(복수, 예를 들면 5 종류이어도 됨) 선정한다. 또한, 전술한 바와 같이, 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 취할 수 있는 값은 미리 저장된다. 진폭 및 강조 특성에 대해서는, 감쇠 특성에 기초하여 선정된다. 이퀄라이저(15)로서는, 모든 이퀄라이저의 중심 주파수에서의 S 파라미터 특성 SDD21, SDD11의 값을 판독함으로써, SDD11≤N[㏈] 이하의, 반사가 작은 중심 주파수를 갖는 이퀄라이저가 선정된다. N은, 경험적으로 정해지는 값이며, 예를 들면 12∼15[㏈]이다. 이퀄라이저(15)는, M=-[SDD11(판독값)+N][㏈]만큼 증폭함으로써, 반사 성분을 일정값 이하로 억제하면서, 감쇠 특성 SDD21을 개선할 수 있다.

도 6은, 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 설명도로서, SDD21(투과 특성을 나타내는 파라미터) 및 SDD11에 대해서 도시한다. 도 6에서, 종축은 감쇠(㏈)를 나타내고, 횡축은 주파수(㎒)를 나타낸다. 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 주파수가 낮은 경우에는 SDD21이 SDD11보다도 큰 값을 취하지만, 주파수가 높은 경우에는 SDD21이 SDD11보다도 작은 값을 취한다.

S 파라미터도 장치마다 상이하다. 따라서, SDD21 및 SDD11이, 모두, 비교적 큰 값으로 되도록, 이퀄라이저(15) 등을 선택한다. 이에 의해, 최적일 것이라고 생각되는 이퀄라이저(15)를 선택할 수 있다.

도 7은, 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 설명도로서, 이퀄라이저(15)의 주파수 특성에 대해서 도시한다. 도 7에서, 종축은 게인을 나타내고, 횡축은 주파수를 나타낸다. 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 이퀄라이저(15)의 주파수 특성은, 임의의 주파수(즉, 중심 주파수)에서 게인이 가장 커진다.

이퀄라이저(15)의 등화 특성(즉, 중심 주파수)도 장치마다 상이하다. 또한, 해당 중심 주파수가 해당 전송로(8)에 대해서 최적이라고는 할 수 없다. 따라서, 이퀄라이저(15)의 등화 특성(즉, 중심 주파수)과, 그 상하(그래프에서는 좌우)의 1 또는 복수의 값을 선택한다. 이에 의해, 이퀄라이저(15)의 중심 주파수에 가까운 값이며, 또한, 해당 전송로(8)에 적합한 등화 특성(즉, 주파수)을 선택할 수 있다.

이 후, 컨트롤러(19)는, 이들 설정 후보의 조합에 의한 아이 개구의 측정과, BER의 측정을 행하여, BER이 에러 프리, 또한, 아이 개구가 최대로 되는 최적 설정 조건을 추출한다. 에러 프리란, 에러의 발생율이 기대값 이하인 범위(에러를 무시할 수 있는 범위)이며, 예를 들면 BER이 10^-15 이하인 것을 의미한다. 아이 개구를 측정하는 것은, 전송로(8)의 지터와 진폭을 측정하는 것과 동일하다.

도 8은, 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 설명도(아이 다이어그램)로서, 아이 개구의 정의에 대해서 도시한다. 아이 개구는, 전송된 「0」 및 「1」의 파형에 둘러싸여진 부분이며, 이것이 클수록 「0」과 「1」의 판별이 용이해진다.

도 8에서, C는 A와 B의 중심점, F는 D와 E의 중심점, G는 C와 F의 중심점이며, V㎎는 아이 마진 전압값이며, T㎎는 아이 마진 시간값이다. (V㎎1 또는 2 중 작은 쪽)>0, 또한, (T㎎1 또는 2 중 작은 쪽)>0이면, 해당 아이 개구는, 규격보다도 큰 개구로 되어 있어, 양호한 것이라고 할 수 있다.

본 발명에서는, V㎎ 및 T㎎가 가장 큰 아이 개구가 선택된다. 또한, 복수의 조합이 규격보다도 큰 개구인 경우, T㎎의 값에 상관없이, V㎎가 큰 쪽이 선택된다.

이상과 같은 최적화 처리를 컨트롤러(19)가 행하고, 그 후, 통상의 전송을 개시한다. 이에 의해, 여러 가지의 요인에 좌우되지 않고, 모든 양산 장치에서, 전송로(8)의 특성을 최적으로 설정한 상태에서의 안정된 전송을 행할 수 있어, 용이하게 높은 신뢰성을 실현할 수 있다. 또한, 부하 변동 시는 재차 최적화를 행함으로써, 부하 변동 시에도 항상 안정적으로 전송 시스템을 구축할 수 있다.

도 9는, 본 발명의 신호 전송 최적화 처리의 플로우차트로서, 주로, 컨트롤러(19)가 실행하는 신호 전송의 최적화 처리를 도시한다.

공장에서의 출하 검사 시에, 컴퓨터(11)가, 제품(검사 대상)인 전자 장치의 커넥터(10)에 접속된다. 컴퓨터(11)는, 버스(9)를 통하여, 컨트롤러(19)에 특정한 명령을 입력하여 이것을 기동한다. 기동된 컨트롤러(19)는, 이하의 최적화 처리를 실행한다.

최초로, 컨트롤러(19)의 선정부(192)가, 최적화 처리의 전처리를 행한다. 즉, 선정부(192)가, 모든 송신부(3)의 출력 진폭값, 수신부(4)의 입력 아이 개구값, 모든 등화 특성의 주파수 특성을 인식한다(스텝 S1). 즉, 전술한 바와 같이, 출력 정보(181), 등화 정보(182), 아이 개구 정보(183)가, 각각, 메모리(18)에 저장된다. 이 후, 선정부(192)가, 컴퓨터(11)로부터의 입력에 따라서, 전송 특성에 거의 영향이 없는 SDD11의 상한값(SDD11-lmt(184))을 메모리(18)에 설정한다(스텝 S2). 이 상한값은 경험적으로 구할 수 있다.

이 후, 설정부(193)가, 임의의 전송로(8)에 대해, 이퀄라이저(EQ)(15)를 오프한다(스텝 S3).

이 후, 설정부(193)의 지시에 따라서, S 파라미터 측정부(191)가, 전송로(8)의 S 파라미터를 측정한다(스텝 S4). 이에 앞서서, 컨트롤러(19)의 지시에 따라서, 사인파 출력부(133)로부터의 사인파에 기초하여 출력부(14)가 사인파를 출력한다. S 파라미터의 측정 후, 선정부(192)가, S 파라미터의 측정값, 송신부(3)의 출력 진폭값, 수신부(4)의 입력 아이 개구값(진폭값만)에 기초하여, 모든 송신부(3)의 출력 진폭값 중으로부터, 소정의 선정 조건을 충족시키는 모든 송신부(3)의 출력 진폭값을 선정하고, 선정된 출력 진폭(185)에 저장한다(스텝 S5). 상기 소정의 선정 조건은, 해당 송신부(3)의 출력 진폭값이 S 파라미터의 측정값 및 SDD21에 의한 전송 로스를 고려하여도 수신부(4)의 입력 진폭값 조건을 충족시키는 것으로 된다. 수신부(4)의 입력 진폭값 조건은, 해당 송신부(3)의 출력 진폭값에 따라서 정해진다.

이 후, 선정부(192)가, S 파라미터의 측정값에 기초하여, SDD11≤SDD11-lmt 이하의 주파수 대역의 이퀄라이저(15)를 모두 선정하고(스텝 S6), 이퀄라이저(15)의 중심값과, 해당 중심의 상하의 각각에 대해서 복수의 후보를 선정하고, 선정된 EQ 및 후보(186)에 저장한다(스텝 S7). 중심값의 상하의 후보의 개수는, 경험적으로 미리 정해진다.

이 후, 선정부(192)가, 선정된 중심값의 상하에 대해, 선정된 출력 진폭(185) 및 선정된 EQ 및 후보(186)에 기초하여 복수의 후보를 조합함으로써, BER 측정부(163)에 의해 BER을 측정하고(스텝 S8), 이 측정 후, 선정부(192)가, 기대값 이하의 BER 특성으로 된 조합(복수)에 기초하여, 아이 개구 측정부(162)에 의해 각각의 아이 개구를 측정한다(스텝 S9). 선정부(192)가, 측정된 아이 개구 중에서, 최대의 아이 개구에 대해, 그 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 조합을 추출하고(스텝 S10), 설정부(193)가, 그 추출한 값을 설정한다(스텝 S11). 또한, 이 예에서는, 스텝 S10에서, 강조 특성은 경험적으로 정하고 있다.

이 후, 컴퓨터(11)를 커넥터(10)로부터 제거하고, 통상의 신호 전송을 개시하고(스텝 S12), 통상 전송에서, 전송 부하의 변경이 생긴 경우(스텝 S13), 스텝 S3 이하를 반복한다.

또한, 실제로는, 스텝 S11까지는 출하 전에 메이커의 공장에서 실행되고, 스텝 S12 이후는, 출하 후의 유저가 실행한다. 스텝 S13은, 해당 컴퓨터에 컴퓨터(11)를 접속하여 행해지는 스텝 S1∼S11로 이루어지는 처리이다. 따라서, 스텝 S13은, 생략할 수 있고, 또한, 대부분의 경우에 생략된다.

다음으로, 본 발명에 따른 신호 전송의 최적화에 대해, 구체적인 예를 들어 설명한다. 사전에, 송신 LSI(2A)의 진폭, 강조 특성에 대한 정보와, 수신 LSI(2B)의 이퀄라이저(15)의 주파수 응답 특성, 아이 개구에 대한 정보를, 메모리(18)에 읽어낸다. 또한, 각 설정의 후보는 각각 3 종류로 한다. 즉, 27 종류의 조합이 가능하다.

예를 들면, 전송 레이트가 3.125Gbps, 취할 수 있는 진폭이 400∼800mVpp-diff(100mVpp-diff/step로 가변 가능), 취할 수 있는(경험적으로 정해지는) 강조 특성이 -3.5±0.5㏈, 아이 개구의 전압이 200mVpp-diff인 것으로 한다. 이 경우에서의 전송 가능한 전송 로스는, 이하의 5 종류이다.

(1) 진폭이 400mVpp-diff인 경우, -20log(200/400)=-6.02㏈ 이하이다.

(2) 진폭이 500mVpp-diff인 경우, -20log(200/500)=-7.96㏈ 이하이다.

(3) 진폭이 600mVpp-diff인 경우, -20log(200/600)=-9.54㏈ 이하이다.

(4) 진폭이 700mVpp-diff인 경우, -20log(200/700)=-10.88㏈ 이하이다.

(5) 진폭이 800mVpp-diff인 경우, -20log(200/800)=-12.04㏈ 이하이다.

이퀄라이저(15)를 오프한 상태에서, 네트워크 애널라이저(141, 161)의 측정에 기초하여, S 파라미터가 추출된다. 이 S 파라미터를 도 6에 도시한다. 주파수가 1.5625㎓일 때(전송 레이트의 절반의 값), SDD21 특성은 -8.77㏈이므로, 진폭은 600mVpp-diff 이상 필요한 것을 알 수 있다. 따라서, 진폭 설정의 후보로서는, 상기 (3) (4) (5)가 선정된다. 한편, 강조 특성은, 경험적으로 -3.0㏈, -3.5㏈, -4.0㏈를 후보로 한다. 또한, 이퀄라이저(15)의 주파수 특성은, SDD11≤-12[㏈]를 선정 후보로 하는 경우, EQb, EQc, EQg가 선정 후보로 된다. 이들 이퀄라이저(15)의 각각의 중심 주파수에서의 증폭값 M은, M=-[SDD11 측정값+12][㏈]로 된다.

이상과 같이 하여 구한 진폭(상기 (3) (4) (5)), 강조 특성(-3.0㏈, -3.5㏈, -4.0㏈), 강조 특성(EQb, EQc, EQg)의 모든 조합에 대해, 실제로 BER을 측정한다. 이 BER의 측정에서, 에러 프리로 된 조합에 대해, 수신 파형의 측정을 행하여, 가장 아이 개구가 큰(즉, 아이 개구 특성이 좋은) 조합을, 1조만 추출한다. 이것이, 최적의 진폭, 강조 특성, 강조 특성의 조합으로 된다. 이 최적의 조합을 설정하고, 통상의 신호(펄스파)의 전송을 행한다.

이상, 본 발명을 이 실시 형태에 따라서 설명하였지만, 본 발명은, 그 주지의 범위 내에서 여러 가지의 변형이 가능하다.

예를 들면, 송신부(3)와, 수신부(4)와, 전송로(8)와, 사인파 출력부(133)와, 네트워크 애널라이저(141, 161)와, S 파라미터 측정부(191)와, 선정부(192)와, 측정부(162, 163)와, 설정부(193)를 1개의 회로 그룹으로 하여, 복수의 회로 그룹을 설치하도록 하여도 된다.

이 경우에서, 복수의 회로 그룹은, 동일한 LSI(2) 상 또는 동일한 프린트 기판(1) 상에 설치하도록 하여도 된다. 또한, 모든 회로 그룹의 전송 방향은, 송신 및 수신의 수가 동일하지 않아도 되고, 또한, 동일 방향이어도 된다.

또한, 복수의 회로 그룹 중 적어도 1개의 회로 그룹의 송신부가 제1 LSI(2)에 설치되고, 복수의 회로 그룹 중 적어도 다른 1개의 회로 그룹의 수신부가 제1 LSI(2A)와는 상이한 제2 LSI(2B)에 설치되고, 전송로(8)가 제1 및 제2 LSI(2A 및 2B)가 실장된 프린트 기판(1) 상의 배선으로 이루어지도록 하여도 된다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 LSI(2A 및 2B) 사이에서, 송신 및 수신이 행해지도록 하여도 된다.

또한, 복수의 회로 그룹에서, 송신부(3) 및 수신부(4) 이외의 회로(특히, 측정부)를 복수의 회로 그룹에 공통으로 설치하도록 하여도 된다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 신호 전송 장치 및 신호 전송 방법에서, 전송로에 예를 들면 사인파를 출력함으로써, S 파라미터를 측정할 수 있고, 실제로 측정한 S 파라미터에 기초하여, 최적 해를 포함한다고 생각되는 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 복수의 조합을 효율적으로 선정할 수 있다. 또한, 이 복수의 조합에 대해, 실제로 측정한 BER 또는 아이 개구에 기초하여, 실제의 전송 품질이 가장 우수한 조합을 추출할 수 있다. 이 결과, 전자 장치에서 전송되는 신호의 진폭, 강조 특성, 등화 특성을, 수동에 의하지 않고, 실제의 측정에 기초하여, 최적의 값으로 설정할 수 있어, 최적의 전송 파형이나 전송 품질을 얻을 수 있다.

특히, 제조 변동의 영향이 현저화되기 쉬운 양산 장치에서도, 실제의 측정에 기초하고 있으므로, 진폭, 강조 특성, 등화 특성을 최적으로 설정할 수 있다. 또한, 다수의 제조 변동의 요인을 개별로 고려하지 않고, 종합적으로 고려하여, 진폭, 강조 특성, 등화 특성을 최적으로 설정할 수 있다. 또한, 양산 장치의 출하 검사 시에서, 양산 장치마다, 장치에 고유한 특성을 고려하여, 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 설정을 효율적으로 행할 수 있다. 이들에 의해, 양산 장치의 출하에서의 진폭, 강조 특성, 등화 특성의 설정을 위한 방대한 공수를 삭감할 수 있다.

Claims

신호를 송신함과 함께, 상기 신호의 진폭 및 강조 특성을 제어하는 송신 신호 제어 수단을 구비하는 송신부와,
상기 신호를 수신함과 함께, 상기 신호의 등화 특성을 제어하는 수신 신호 등화 수단을 구비하는 수신부와,
상기 송신부와 수신부를 접속하고 상기 신호를 전송하는 전송로와,
상기 전송로에 신호를 출력하는 신호 출력부와,
상기 수신 신호 등화 수단을 상기 수신부로부터 분리한 상태에서, 상기 전송로 상의 신호를 해석하는 네트워크 애널라이저와,
상기 네트워크 애널라이저에 의한 해석에 기초하여, 상기 전송로의 주파수 특성을 측정하는 주파수 특성 측정부와,
상기 주파수 특성에 기초하여, 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 복수의 조합을 선정하는 선정부와,
상기 복수의 조합에 대해, 상기 전송로의 BER 또는 아이 개구 중 적어도 한쪽을 측정하는 측정부와,
상기 BER 또는 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출하여, 상기 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을 상기 송신부 및 수신부에 설정하는 설정부
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 전송 장치가,
상기 네트워크 애널라이저에 의한 신호의 해석에 앞서서, 상기 수신 신호 등화 수단을 상기 수신부로부터 분리하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제1항에 있어서,
상기 측정부는, 상기 전송로의 BER을 측정하는 BER 측정부와, 상기 전송로의 아이 개구를 측정하는 아이 개구 측정부로 이루어지고,
상기 설정부는, 상기 BER 및 상기 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제3항에 있어서,
상기 측정부가, 상기 BER의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중에서, 미리 정해진 값 이하의 BER을 갖는 1 이상의 조합에 대해, 아이 개구를 측정하고,
상기 설정부가, 상기 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 최대의 아이 개구를 갖는 1개의 조합을 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제3항에 있어서,
상기 선정부는, 상기 주파수 특성에 기초하여 미리 정해진 선정 조건을 충족시키는 1 이상의 진폭을 선정하고, 상기 주파수 특성에 기초하여 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 1 이상의 등화 특성을 선정하고, 상기 선정된 등화 특성에 대해, 그 중심값과 그 상하의 복수의 값을 상기 등화 특성으로서 선정하고,
상기 측정부가, 상기 선정된 1 이상의 진폭 및 1 이상의 등화 특성의 조합에 대해, 상기 BER 및 아이 개구를 측정하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제5항에 있어서,
상기 주파수 특성은, S 파라미터로 이루어지고,
상기 미리 정해진 선정 조건은, 상기 S 파라미터의 모델에서 정해지는 SDD21 파라미터를 이용하여 정해진 조건이며,
상기 미리 정해진 주파수 대역은, 상기 S 파라미터의 모델에서의 SDD11 파라미터의 상한값 이하의 주파수인 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제5항에 있어서,
상기 주파수 특성은, S 파라미터로 이루어지고,
상기 선정부는, 상기 주파수 특성 외에, 미리 준비된 상기 신호가 취할 수 있는 복수의 진폭과, 미리 준비된 상기 신호가 취할 수 있는 아이 개구에 기초하여, 상기 1 이상의 진폭을 선정하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제5항에 있어서,
상기 미리 정해진 선정 조건은, 상기 주파수 특성인 S 파라미터의 모델에서 정해지는 SDD21 파라미터를 이용하여 정해진 조건이며,
상기 미리 정해진 주파수 대역은, 상기 S 파라미터의 모델에서의 SDD11 파라미터의 상한값 이하의 주파수이며,
상기 선정부는, 상기 S 파라미터 외에, 미리 준비된 상기 신호가 취할 수 있는 복수의 진폭과, 미리 준비된 상기 신호가 취할 수 있는 아이 개구에 기초하여, 상기 1 이상의 진폭을 선정하고,
상기 측정부가, 상기 선정된 1 이상의 진폭 및 1 이상의 등화 특성의 조합에 대해, 상기 BER을 측정하고, 상기 BER의 측정에 기초하여, 상기 조합 중에서, 미리 정해진 값 이하의 BER을 갖는 1 이상의 조합에 대해, 아이 개구를 측정하고,
상기 설정부가, 상기 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 최대의 아이 개구를 갖는 1개의 조합을 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 출력부는, 상기 송신부에 설치되고, 사인파를 출력하는 사인파 출력부로 이루어지고,
상기 측정부는, 상기 수신부에 설치되고,
상기 네트워크 애널라이저는, 상기 송신부에 설치된 제1 네트워크 애널라이저와, 상기 수신부에 설치된 제2 네트워크 애널라이저로 이루어지고,
상기 주파수 특성 측정부는, 상기 제1 및 제2 네트워크 애널라이저에 의한 해석에 기초하여, 상기 주파수 특성인 S 파라미터를 측정하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제9항에 있어서,
상기 송신부는 제1 LSI에 설치되고, 상기 수신부는 상기 제1 LSI와는 상이한 제2 LSI에 설치되고, 상기 전송로가 상기 제1 및 제2 LSI가 실장된 기판 상의 배선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제9항에 있어서,
상기 송신부는 제1 LSI에 설치되고, 상기 수신부는 상기 제1 LSI와는 상이한 제2 LSI에 설치되고,
상기 제1 LSI는 제1 기판 상에 실장되고, 상기 제2 LSI는 상기 제1 기판과는 상이한 제2 기판 상에 실장되고,
상기 제1 기판과 제2 기판이 커넥터에 의해 접속되고, 상기 전송로가 상기 커넥터와 상기 제1 및 제2 기판 상의 배선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 전송 장치가,
상기 송신부와, 수신부와, 전송로와, 신호 출력부와, 네트워크 애널라이저와, 주파수 특성 측정부와, 선정부와, 측정부와, 설정부를 1개의 회로 그룹으로 하여, 복수의 회로 그룹으로 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제12항에 있어서,
상기 복수의 회로 그룹 중 적어도 1개의 회로 그룹의 송신부가 제1 LSI에 설치되고, 상기 복수의 회로 그룹 중 적어도 다른 1개의 회로 그룹의 수신부가 상기 제1 LSI와는 상이한 제2 LSI에 설치되고, 상기 전송로가 상기 제1 및 제2 LSI가 실장된 기판 상의 배선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
제1항에 있어서,
상기 신호 전송 장치가,
상기 송신부와 수신부 사이에 설치되고, 쌍방향의 통신을 가능하게 하는 버스와,
상기 버스에 접속되고, 상기 주파수 특성 측정부, 선정부 및 설정부를 구비하는 컨트롤러로 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
신호를 송신함과 함께, 상기 신호의 진폭 및 강조 특성을 제어하는 송신 신호 제어 수단을 구비하는 송신부와, 상기 신호를 수신함과 함께, 상기 신호의 등화 특성을 제어하는 수신 신호 등화 수단을 구비하는 수신부와, 상기 송신부와 수신부를 접속하고 상기 신호를 전송하는 전송로로 이루어지는 신호 전송 장치에서의 신호 전송 방법으로서,
상기 전송로에 신호 출력부로부터 신호를 출력하고,
상기 전송로 상의 신호를 해석하는 네트워크 애널라이저에서, 상기 전송로에서의 상기 신호의 송수신을 해석하고,
주파수 특성 측정부에서, 상기 해석에 기초하여, 상기 전송로의 주파수 특성을 측정하고,
선정부에서, 상기 주파수 특성에 기초하여, 신호의 진폭, 강조 특성 및 등화 특성의 복수의 조합을 선정하고,
측정부에서, 상기 복수의 조합에 대해, 상기 전송로의 BER 또는 아이 개구 중 적어도 한쪽을 측정하고,
설정부에서, 상기 BER 또는 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 1개의 조합을 추출하여, 상기 진폭, 강조 특성 및 등화 특성을 상기 송신부 및 수신부에 설정하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.
제15항에 있어서,
상기 선정부가, 상기 주파수 특성에 기초하여 미리 정해진 선정 조건을 충족시키는 1 이상의 진폭을 선정하고, 상기 주파수 특성에 기초하여 미리 정해진 주파수 대역을 갖는 1 이상의 등화 특성을 선정하고, 상기 선정된 등화 특성에 대해, 그 중심값과 그 상하의 복수의 값을 상기 등화 특성으로서 선정하고,
상기 측정부가, 상기 선정된 1 이상의 진폭 및 1 이상의 등화 특성의 조합에 대해, 상기 BER을 측정하고, 상기 BER의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중에서, 미리 정해진 값 이하의 BER을 갖는 1 이상의 조합에 대해, 아이 개구를 측정하고,
상기 설정부가, 상기 아이 개구의 측정에 기초하여, 상기 복수의 조합 중으로부터 최대의 아이 개구를 갖는 1개의 조합을 추출하는
것을 특징으로 하는 신호 전송 방법.