직렬 ATA용 8b/10b 인코더와 디코더 설계 및 구현

Design and Implementation of 8b/10b Encoder/Decoder for Serial ATA

직렬 ATA(Advanced Technology Attachment) 인터페이스는 비교적 저렴하고 성능이 우수하며. 현재 고속의 데이터 전송과 처리량을 요구하는 수요에 적합한 기술이다. 본 논문에서는 직렬 ATA의 링크층에서 오류 감지와 직류 balance를 위한 동작 주파수 150MHz에서의 Bb/10b 인코더 및 디코더의 설계 및 구현 방법과 제작된 칩의 테스트를 위한 테스트 보드 및 테스트 방법을 제시하였다. 제안된 인코더 및 디코더는 각각 5b/6b 과 3b/4b으로 나뉘어서 인코딩 되도록 설계하였으며, Top-Down 설계 방식을 사용하여 Verilog HDL로 기술하고. Synopsys로 합성된 넷리스트로 게이트 수준의 동작을 확인하였다 제작된 칩은 삼성 $0.35{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하였고. 칩 면적은 1.5mm * 1.5mm 이며. 전원 전압은 3.3V를 사용하였다. 테스트 보드 및 FPGA를 통하여 생성된 입력 테스트 벡터를 이용하여 100MHz로 정상 동작 검증을 테스트하였고, ATS2 테스트 장비를 이용하여 100MHz 동작 검증을 하였다. 본 논문에서 제안된 Bb/10b 인코더 및 디코더 블록은 고속의 데이터 통신을 위한 IP로써 활용 가능하다.

Serial ATA interface Is inexpensive comparatively and performance is superior. So it is suitable technology in demand that now require data transmission and throughput of high speed. This paper describes a design and implementation of Serial ATA Link layer about error detection and 8b/10b encoder/decoder for DC balance in frequency 150MHz. The 8b/10b Encoder is partitioned into a 5b/6b plus a 3b/4b coder. The logical model of the block is described by using Verilog HDL at register transistor level and the verified HDL is synthesized using standard cell libraries. And it is fabricated with $0.35{\mu}m$ Standard CMOS Cell library and the chip size is about $1500{\mu}m\;*\;1500{\mu}m$. The function of this chip has been verified and tested using testboard with FPGA equipment and IDEC ATS2 test equipment. It is used to frequency of 100MHz in verification processes and supply voltage 3.3V. The result of testing is well on the system clock 100MHz. The designed and verified each blocks may be used IP in the field of high speed serial data communication.