몇 비트의 PRBS를 사용할 것인가?

어떤 조건에서 인터커넥션(interconnection)의 성능을 한 눈에 볼 수 있게 해주는 도구로 eye diagram을 많이 사용한다. eye diagram을 만들기 위해서는 PRBS(Pseudo Random Bit Stream) 신호를 드라이버에서 인터커넥션으로 보내야 한다. 이 때 몇 비트의 PRBS 신호를 보내는 것이 적당할까?  2^8 비트 아님 2^10 비트?

위 그림은 1 ns의 UI(Unit Interval)를 갖는 신호 즉 1 Gbps 신호의 pulse response 파형이다. 파형이 다시 원래의 low 상태로 완전 saturation될 때까지 16 UI가 걸렸다. 이것은 어떤 신호가 15번째 뒤에 온 신호까지 영향을 준다는 것을 의미한다. 따라서 위와 같은 경우 eye diagram을 만들 때, 최소 2^16 개의 랜덤비티를 출력으로 주어야 한다.

2^16 = 65,536으로 매우 큰 수이다. 아마도 몇날 며칠 동안 시뮬레이터가 돌아갈지도 모른다. 여기서는 예를 위에서 인위적으로 위와 같은 경우를 만들어 보았다. 암튼 너무 시간이 많이 걸릴 경우 대충 포화됬다고 생각되는 화살표 지점을 적용하면 2^10 = 1024 정도가 되어 비교적 빨리 시뮬레이션을 마칠 수 있다.

암튼, 신호가 완전 포화 될 때까지의 시간이 기준이 된다는 것을 기억하자.

또하나 확인해야 할 것은 high에서 low로의 pulse response이다(아래 그림). 어떤 칩들은 pull-up과 pull-down 특성이 다르므로 둘 다 확인하여 worst한 것을 선택하면 된다.

실측에서는 bound되지 않는 Random Jitter가 있기 때문에 측정 비트수가 많을 수록 eye가 닫히지만, 시뮬레이션은 일반적으로 RJ를 반영하지 않으므로 굳이 필요 이상으로 많은 입력을 줄 필요는 없다. 즉 위에서 얻어진 비트 수 정도가 적당하다.