SerDes

 

 

 

SerDes란?

 

 

 

SerDes(서데스, Serializer/Deserializer)는 병렬 데이터를 직렬로 변환(Serialize)하고, 다시 직렬 데이터를 병렬로 변환(Deserialize)하는 기능을 수행하는 회로 블록을 말한다.

 

SerDes는 칩간 고속 통신에 사용되어 여러개의 병렬 라인을 고속의 하나의 직렬 라인으로 통합하여 더욱 간단하고 안정적으로 고속 데이터 전송을 가능하게 한다.

 

https://www.synopsys.com/glossary/what-is-serdes.html

 

 

 

 

SerDes의 기능

 

• Serialize : 송신 측에서는 전송할 병렬 데이터를 하나의 직렬 신호로 변환한다.
• Deserialize : 수신 측에서는 들어온 직렬 데이터를 다시 병렬 데이터로 변환한다.
• Impedance matching : 고속 데이터 전송 시 발생할 수 있는 신호 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭 회로를 사용한다.
• Clock data recovery : 직렬화 과정에서 클록 데이터 복구 기능을 제공하여 전송 중 발생할 수 있는 타이밍 오류를 방지하고 신호의 무결성을 유지한다.

 

 

 

https://www.synopsys.com/glossary/what-is-serdes.html

 

 

 

SerDes의 장점

 

왜 굳이 SerDes를 사용해 신호를 직렬화 해서 전송하는걸까? 그 이유는 SerDes 사용시 다음과 같은 장점이 있기 때문이다.

 

 

1. 배선수 감소 :

SerDes는 여러 개의 병렬 데이터 라인을 직렬화하여 하나의 라인으로 데이터를 전송하므로 입출력에 필요한 IO 수를 줄일 수 있다.

 

2. 전자기 간섭(EMI) 감소 :

병렬 전송에서는 여러 개의 데이터 라인이 동시에 신호를 보내기 때문에 각 라인 간의 신호 간섭(Crosstalk) 가능성이 높다. 반면 SerDes는 직렬화된 신호를 전송하기 때문에 전자기 간섭(EMI) 문제가 줄어들고, 안정적인 신호 전송이 가능하다.

 

3. 신호 무결성 개선 :

고속 병렬 데이터 전송에서는 각 라인의 길이나 전파 속도의 차이로 스큐(Skew) 현상이 발생할 수 있다. SerDes는 데이터를 직렬화하여 전송하므로 이러한 문제를 줄인다. 또한, Clock and Data Recovery(CDR) 기능을 통해 수신 측에서 데이터와 클록을 복원하여 고속 전송에서 발생할 수 있는 타이밍 오류를 방지하고, 신호의 무결성을 보장한다.

 

📝 Skew란?

 

여러 신호들이 동시에 전송될 때, 각 신호가 목적지에 도착하는 시간이 미세하게 달라지면서 발생하는 타이밍 오류를 말한다. 이 타이밍 차이로 인해 시스템에서 데이터를 잘못 해석하거나 동기화 문제가 발생할 수 있다.