采用多级信号传输的光子芯片网络：跨层比较研究
摘要：光子互连网络（PNoC）结构采用具有密集波分复用（DWDM）的光链路来实现芯片内数据传输的高吞吐量。然而，为了实现光链路中更高的汇总数据速率，从而提高PNoC的吞吐量，增加DWDM等级（即使用更多波长）需要复杂和昂贵的激光源以及额外的光子硬件。这种额外的硬件可能会对光链路引入不希望的噪声，增加位错误率（BER）、功耗和PNoC的面积消耗。为了缓解这些问题，使用4-PAM（4-脉冲幅度调制）信号传输，而不是传统的开关键控（OOK）信号传输，可以通过减少串扰噪声、位错误率和光子硬件的开销，将光子链路中利用的波长信号减半，以实现目标的汇总数据速率。文献中报告了各种4-PAM调制器的设计，例如基于信号叠加（SS）、电数字模数转换器（EDAC）和光数字模数转换器（ODAC）的设计。然而，尚未研究这些SS、EDAC和ODAC基于的4-PAM调制器如何用于设计基于DWDM的光子链路和PNoC结构。在本文中，我们从以往的研究中提供了SS、EDAC和ODAC类型的4-PAM调制器的广泛链路级和系统级评估，评估了它们的适用性和利用开销。通过我们的链路级和PNoC级评估，我们观察到基于4-PAM EDAC变种的光子链路和PNoC在性能和能效方面优于OOK、4-PAM SS和4-PAM ODAC的链路和PNoC。
作者：Venkata Sai Praneeth Karempudi, Febin Sunny, Ishan G Thakkar, Sai Vineel Reddy Chittamuru, Mahdi Nikdast, Sudeep Pasricha
论文ID：2110.06105
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2021-10-13