基于深度神经网络的高速信道自适应均衡器*

翦 杰，罗 章，赖明澈，肖立权，徐炜遐

(国防科技大学计算机学院,湖南 长沙 410073)

1 引言

高速互连网络是高性能计算中心的核心基础设施，实现系统内部所有结点间的连接和数据传输，是高性能计算HPC(High Performance Computing)得以实现大规模并行计算的关键，也是实现大规模存储数据分析挖掘的核心，直接决定HPC的性能和均衡扩展能力。

综合考虑功耗、密度和价格等因素，传统的面向高速数据传输的高速串行接口技术依然是HPC内部互连后续发展的重要方向。但是，信号在实际的物理传输过程中，还有许多原因会导致信号质量劣化，其中信道的传输损耗是引起信号劣化的主要原因。信号在PCB版、铜线和光纤等传输介质中传播时，由于传输介质的电气特性，信号传输会产生损耗，使得传输信号的频率、相位和幅度等特性发生改变。另外，信道中并行运行的多个差分信号之间还会相互干扰，产生信号串扰ISI(Inter-Symbol Interference)，此外，信号还会受到电路器件的热噪声、散射噪声和闪烁噪声等的影响。

上述串扰、损耗和噪声等导致信号质量劣化的因素，增加了信道特性的不确定性，使得信号在接收端无法正确识别。尤其是不同信号之间的码间干扰ISI，随着传输信号频率的提高，对传输信号的质量影响迅速增加，因此，需要对信道采用相应的补偿措施，实现接收端的信号均衡。

传统的信道均衡结构由3种模拟均衡器组成，分别为前向反馈均衡器FFE(Forward Feedback Equalizer)[1 - 3]、连续时间线性均衡器CTLE(Continuous-Time Linear Equalizer)[4]和判决反馈均衡器DFE(Decision Feedback Equalizer)[5 - 8]。在接收端，DFE均衡器实现高效的非线性均衡效果，它能放大信号高频分量的幅度，同时消除当前码元对后续码元的码间干扰。……