StartseiteFörderungProjekteHocheffizienter, selbstkalibrierender, elektro-optischer Datenwandler für Rechenzentren - CoolRX -

Hocheffizienter, selbstkalibrierender, elektro-optischer Datenwandler für Rechenzentren - CoolRX -

Laufzeit: 01.07.2025 - 30.06.2028 Förderkennzeichen: 16ME1098
Koordinator: Technische Universität Berlin - Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik - Institut für Technische Informatik und Mikroelektronik - FG Mixed Signal Circuit Design (MSC)

Die monolithische Integration von Transceivern (TRX) unter Verwendung von Deep-Submicron-CMOS-FinFet-Technologien bietet ausgezeichnete Energieeffizienz für digitale, d.h. DSP-basierte TRX-Topologien. Allerdings sind der begrenzte dynamische Bereich, die Linearität der Transistoren und die Anpassungseigenschaften erfordern jedoch eine höhere Leistungsaufnahme in analogen und Mixed-Signal-Komponenten, wie ADCs, um die Spezifikationen des Transceivers zu erfüllen und Systemrobustheit, d.h. BER, zu gewährleisten. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, schlagen wir vor, die hochmodernen (SOTA) kupferbasierten TRX-Systeme durch fortschrittliche elektro-optische (EO) Transceiver zu ersetzen, um die Engpässe bei der Datenrate, der Energieeffizienz und der Robustheit zu überwinden. Das CoolRx-Projekt zielt auf die Entwicklung und Demonstration von optischen Breitbandempfängern (RX) ab. Es konzentriert sich auf die Implementierung von PAM-N-Signalmodulationsschemata (mit N >= 4) und führt ein neuartiges, auf einem Inverter-Transformator basierendes Transimpedanzverstärker (TIA)-Frontend ein. Darüber hinaus erforscht das Projekt energieeffiziente zeitverschachtelte SAR-ADC und DSP-basierte Datenkonvertierung und -entzerrung. Darüber hinaus werden erstmals fortschrittliche KI-basierte Mixed-Signal-Schätz- und Kalibrierungstechniken eingesetzt, die den Autoren bekannt sind. Insbesondere das KI-basierte Kalibrierungskonzept, das von den taiwanesischen Partnern in enger Zusammenarbeit mit dem deutschen Partner realisiert wurde, ermöglicht erhebliche Leistungseinsparungen des analogen Frontends und des ADC, da die Linearitäts-, Rausch- und Anpassungsanforderungen in Bezug auf Offset-, Verstärkungs- und Abtastphasenfehler drastisch reduziert werden. Als wird der neuartige EO-Empfänger CoolRx eine Datenrate von bis zu 150 Gbit/s bei PAM-6 Modulation bei < 3 pJ/Bit Energieeffizienz.

Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Redaktion: DLR Projektträger Länder / Organisationen: Taiwan Themen: Förderung Information u. Kommunikation

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