이 논문은 외부 기준 클럭 없이 기준 없는(clock and data recovery, CDR)에서 데드존(deadzone) 없이 동작하는 클럭 및 데이터 복구 방식을 제안한다. 주파수 차이를 추출하기 위해 제안하는 기준 없는 CDR은 연속된 데이터 및 에지(edge) 샘플을 활용하는 확률적(stochastic) 주파수 검출기(stochastic frequency detector)를 채택한다. 확률 기반 주파수 검출(frequency detection, FD) 기법은 유망하지만, 오동기(오락) 잠금(false locking)을 방지하기 위해 데드존을 신중히 고려해야 한다. 따라서 확률적 FD를 면밀히 분석하여 데드존 문제를 해결하고 보다 견고한 CDR 동작을 제공하기 위해, 자기공분산 기반 확률적 FD(autocovariance-based stochastic FD, ASFD)를 제안한다. 자기공분산 함수는 디지털 도메인에서 쉽게 구현할 수 있으므로, 제안된 ASFD를 갖춘 디지털 CDR은 최소한의 하드웨어 오버헤드로 주파수 추적 능력을 향상시킨다. 40-nm CMOS 기술로 제작된 프로토타입 CDR은 활성 면적 0.032mm2를 차지한다. CDR은 14~32 Gb/s의 캡처 범위와 7~{ } 이내의 주파수 획득 시간으로 매끄러운 주파수 잠금을 달성한다. 32 Gb/s에서 CDR은 비트 오류율(ber) 미만과 전압 1.0 V에서의 에너지 효율 1.15 pJ/b를 달성한다.
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