xingkong星空-深港微电子学院潘权团队在高速集成电路设计领域取得重要研究成果

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2026-01-08

图2：论文[1]中单端PAM-4收发器前真个测试眼图

深港微电子学院22级博士生罗大军及19级硕士生游薛伟为本论文的配合第一作者，潘权副传授为该论文独一通信作者，南边科技年夜学为该论文独一通信单元。

基在28nm CMOS的 2×50Gb/s 单端 MIMO PAM-4 串扰消弭及旌旗灯号再使用吸收器

跟着对于高数据速度的需求激增，有线通讯收发器（TRX）正面对新的挑战。因为来自电路、毗连器、封装等方面的限定，每一对于差分电路要到达200Gb/s是极为坚苦的。是以，研究者值患上摸索冲破这些限定的要领。今朝，主流链路具备差分的输入输出，需要终端P及N，以和它们对于应的返回参考来传输单向旌旗灯号。值患上留意的是，这些现有的无源差分链路可以被用作单端（SE）多输入多输出（MIMO）传输，以提高接口的通讯效率及数据吞吐量。

本文提出了一种SE MIMO PAM-4 串扰消弭及旌旗灯号再使用（XTCR）吸收器（RX），实现了2×50Gb/s的数据传输。此中，立异地提出了有源串扰提取（AXTE）及非对于称电感峰值技能对于电路举行优化，使其合用在400G电气接口的旌旗灯号要求。此外，这项事情也提供了一种可能的要领，可于更进步前辈的CMOS工艺中实现每一对于差分链路200 Gb/s的旌旗灯号传输。

图3：论文[2]中SE MIMO吸收器的架构框图

图4：论文[2]中SE MIMO吸收器的测试眼图

深港微电子学院20级博士生钟立平为本论文第一作者，潘权副传授为该论文独一通信作者，南边科技年夜学为该论文独一通信单元。

高速度可调多频段线性平衡器电路设计

于高速芯片技能飞速成长确当今，为了满意高速数据互连的需要，对于将来数据中央的扩大带宽及吞吐量提出了更高的要求。因为趋肤效应的影响，旌旗灯号通道于高速传输历程中会引入相称年夜的高频损耗，这就对于在平衡电路提出了更高的要求。传统的持续时间线性平衡器（CTLE）于SiGe BiCMOS工艺下重要偏重在高频的通道赔偿，但纰漏了中低频部门。潘权课题组发表的以 “A 200-Gb/s PAM-4 Feedforward Linear Equalizer with Multiple-Peaking and Fixed Maximum Peaking Frequencies in 130nm SiGe BiCMOS”[3]为题的论文提出了一种峰值可调的PAM-4线性平衡器，于130纳米SiGe BiCMOS工艺下用在200-Gb/s速度的通讯。经由过程采用前馈及源退化技能，可以或许于高、中、低频下实现多频段平衡。此外，该平衡器可以经由过程数字旌旗灯号节制实此刻固定峰值频率51GHz下差别的赔偿巨细，包管电路于工艺、电压及温度的变化下充足的赔偿精度。仿真成果注解，该电路于2.8/3.3V的电压下功耗为159mW,同时到达了0.80 pJ/bit的能效比。

图5：线性平衡器的仿真频率相应

深港微电子学院2019级本科生贾正哲为本论文第一作者，潘权副传授为通信作者。本事情获得了广东省深圳市南山区科技立异局的项目撑持。

高速年夜输出摆幅的光调制驱动电路设计

跟着物联网（IoT）、人工智能（AI）及云计较的快速成长，高机能的光通讯体系于数据中央及都会收集中对于在提高通讯能力具备主要意义。具备高带宽及年夜输出电压摆动的驱动器，对于在提高光旌旗灯号的速率及消光比（ER）是必不成少的。因为光调制器存于随频率变化的损耗，于驱动器端采用平衡技能，可以减小旌旗灯号的衰减。潘权课题组本科生冯硕、博士陈福栈等人采用130nm SiGe BiCMOS工艺，乐成设计了一款高速、年夜输出摆幅的光调制驱动器（Optical Modulator Driver）。该结果以“A 4-Vppd 160-Gb/s PAM-4 Optical Modulator Driver with All-Pass Filter-Based Dynamic Bias and 2-Tap FFE in 130-nm BiCMOS”[4]为题发表。该论文提出的驱动器运用了基在全通滤波器（APF）的击穿电压倍增拓扑布局，以改善输出摆幅及带宽。一个2抽头的分数距离（Fractional-Spaced）的前馈平衡器（FFE）被运用，以赔偿光调制器的带宽。仿真成果注解，该驱动器可以实现4-Vppd的输出摆幅，62.4GHz的3-dB带宽，功耗为1.15W。为了进一步展示了该驱动器的机能，搭建了一个光电（Electrical/Optical）体系，此中利用了带宽为35GHz的MZM光调制器的Verilog-A模子。使用2抽头FFE的平衡，E/O体系实现了50.4GHz的3分贝带宽，可以撑持160-Gb/s的PAM-4光通讯，到达国际同类型电路最好程度。

图6：论文[4]中搭建的光电连仿体系

深港微电子学院的2019级本科生冯硕及2020级博士生陈福栈为本论文配合第一作者，潘权副传授为独一通信作者，南科年夜为论文独一单元。

高速低功耗的光吸收器电路设计

跟着云计较装备及多媒体装备数量的飞速增加，流向数据中央的数据量迅速增长。是以，需要有更高带宽的接口芯片来撑持超高速通讯。相较在传统的铜互连电路，高速光通讯电路依附其不变、高能效及极低的信道损耗等长处被广泛用在各年夜数据中央，跨阻放年夜器（Transimpedance Amplifier，TIA）是高速光通讯电路的焦点模块。潘权课题组本科生王磊明等人采用28nm CMOS工艺，乐成设计了一款具备单端输入及差分输出的160Gb/s PAM4光吸收器（Optical Receiver）。该结果以“A 160-Gb/s 0.37-pJ/bit PAM4 Optical Receiver in 28-nm CMOS”V[5]为题发表。该吸收器包括一个基在反相器的平衡跨阻放年夜器（TIA）、一个级联的单差分转换器（S2D）及两级可变增益放年夜器（VGA）。于平衡的TIA及S2D中采用了电感峰值技能以扩展带宽。该论文所提出的吸收器耗损58.79mW的功率，实现了76.12dBΩ的差分转换增益，增益及相位差别离为0.2dB及3.2°。

图7：论文[5]提出的光吸收器电路（Optical Receiver）的架构图

图8：论文[5]提出的TIA及CTLE电路布局图（左图），论文[5]中提出的两级S2D电路布局图（右图）

深港微电子学院的2018级本科生王磊明为本论文学生第一作者，潘权副传授为通信作者，南科年夜为论文独一单元。

论文信息：

[1] X. Luo, X. You, J. Fu, Z. Li, L. Zhong, T. Fan, Z. Qiu, W. Xiao, Y. Chen, Q. Pan*, “A 112-Gb/s Single-Ended PAM-4 Transceiver Front-End for Reach Extension in Long-Reach Link,” in IEEE European Solid-Sate Circuits Conference (ESSCIRC),2022.

[2] L. Zhong, H. Wu, W. Wu, W. Xiao, X. Luo, D. Xu, X. Cheng, Z. Li, T. Fan, Q. Pan*, “2×50 Gb/s Single-Ended MIMO PAM-4Crosstalk Cancellation and Signal ReutilizationReceiver in 28 nm CMOS,” in IEEE European Solid-Sate Circuits Conference (ESSCIRC),2022.

[3] Z. Jia, T. Fan, D. Xu, D. Zhan, L. Hu, Z. Zhang, Y. Wang, C. Chen, X. Liu, H. Wu Q. Pan*, “A 200-Gb/s PAM-4 Feedforward Linear Equalizer with Multiple-Peaking and Fixed Maximum Peaking Frequencies in 130nm SiGe BiCMOS,” in IEEE International Conference on Integrated Circuits, Technologies and Applications (ICTA), 2022.

[4] S. Feng, F. Chen, Z. Li, W. Zhou, D. Xu, C. Chen, X. Liu, H. Wu, Q. Pan*, "A 4-Vppd 160-Gb/s PAM-4 Optical Modulator Driver with All-Pass Filter-Based Dynamic Bias and 2-Tap FFE in 130-nm BiCMOS," in IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS), 2022.

[5] L. Wang, X. Luo, D. Xu, Z. Qiu, Y. Yan, Q. Pan*, "A 160-Gb/s 0.37-pJ/bit PAM4 Optical Receiver in 28-nm CMOS," in IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS), 2022.

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xingkong星空引领保险科技新浪潮 —— 2024中国财寿险科技应用高峰论坛圆满落幕

2024-07-31 xingkong星空

在科技创新日新月异的今天，AI和大数据等前沿技术正成为推动各行业发展的核心动力。2024年，中国首次将新质生产力纳入政府工作报告，科技创新驱动和高质量发展成为国家战略。在这样的大背景下，xingkong星空积极响应国家号召，致力于通过科技赋能，推动保险行业的数字化转型和创新实践。

7月18日和7月25日，中科软科技股份有限公司主办的“中国财寿险科技应用高峰论坛”在北京古北水镇成功举办。此次论坛以“向新而行，科技提质”为主题，吸引了五百多位保险公司高管和众多保险科技公司的技术专家，共同探讨保险科技的最新进展和未来趋势。

xingkong星空受邀出席了本次论坛，神州数码企业云业务集团能力中心总经理吴静涛从信息安全角度，分享了在信创工作推进背景下，xingkong星空通过构建完善的产品线，同时通过数据缝合技术、无探针的模式把数据采集放到一个大数据平台，通过ABC（AI和Big Data、Cloud技术融合），真正构建可用的安全攻防体系，以保障智能大模型技术安全投入应用。吴静涛与大家共同探讨了一个至关重要的话题：在生成式AI ( Gen-AI )、信创、降本增效等技术和市场的多重挑战情况下，保险业客户如何面对下一个攻击。

Ⅰ. 人工智能的应用，保险行业的客户需要先行一步，利用AI技术进行合规、运维和攻防。

Ⅱ. 在信创环境中，如何保证性能、可靠性，我们必须不断创新，整合包括信创区、传统区以及云原生在内的新技术和产品，确保在不产生安全漏洞的前提下实现技术融合。

Ⅲ. 降本增效一直是保险业IT投入的最大目标。

在会上吴静涛就当前面临的情况：外企退出，人工智能等新科技的引入，从如何设计全新的安全架构，应对信创的国产化策略；如何解决性能和稳定性，同时还要保证低成本的降本增效等3个方面进行了阐述:

Part I

面对外企的退出，我们曾依赖由他们提供的安全性和可用性规划，如今该由谁来接手？正是xingkong星空（神州数码旗下子品牌）。依托神州数码过去强大的IT分销能力，整合多方资源，构建了完整的网络和应用安全产品线，包括防火墙、WAF、负载均衡、GSLB、Log日志管理系统等。我们致力于实现端到端的Tracing可观测性，无论在传统还是微服务架构中，都能通过无探针的应用日志采集能力，和大数据平台上独特的数据缝合技术，实现智能基线、根因分析、影响范围判断，实现一键容灾和攻防配置变更。在保险行业中，AI的攻击需要用AI来防御。我们通过可观测性为基础的SOC安全服务体系，来实现真正的安全攻防。

Part II

针对信创的性能和稳定性，参考20年前，NetScreen面对网络速度由10/100M到1G的快速上升和CPU处理能力的不足，通过研制ASIC芯片来解决高性能和低成本问题; 信创同样面临了CPU等芯片处理能力不足和网络速度再次从10G到25G/40G和100G/400G的极速上升，在这种状况下，我们再投入巨资研发ASIC3.0芯片，为保险行业提供信创架构下，低成本、高性能的产品。

Part Ⅲ

在降本增效方面，我们提倡设备整合，基于信创合规架构和ASIC芯片，实现云边端的统一管理，提供防火墙、VPN和SD-WAN的整合解决方案来降低客户采购和运维成本。

xingkong星空依托神州数码的强大资源整合能力，构建了完善的产品线，并与各安全厂商合作，拥有众多安全厂商的认证工程师，提供从安全架构设计、现场实施安装到后期运维和运营的全方位服务，为保险行业客户提供应用可用性、安全性和可持续性保障。

未来，xingkong星空将继续与合作伙伴携手，共同推动保险行业的科技创新和高质量发展。