そもそもFFEとDFEって何？
FFEとDFEは、高速シリアルインタフェースで採用されるイコライザ（受信するまでに劣化した信号を改善する仕組み）の一種であり、最近の高速シリアルインタフェースの通信ではよく使わえる。両方ともデジタルフィルタで構成されている点は共通だが、FFEは送信側で使われるケースが多く、DFEは受信側で使われるケースが多い。
なお、受信側ではFFEの他にCTLEというイコライザもよく使われるが、それについては以下の記事で説明している。
[高速IF]CTLEとDFEの違いと用途、注意点など
DFEは以下のようなデジタルフィルタになっており、出力信号に遅延をつけ、設計した係数をかけて加算している。この遅延させて係数をかける段数をタップと呼ぶ。以下の図では、3段遅延をかけて係数をかけて加算しているので、タップ数は3となる。
DFEはフィードバックのデジタルフィルタで受信波形を改善
DFEは以前も解説したが、おさらいのために再度説明する。DFEはDecision feedback Equalizerの略で、日本語で判定帰還型イコライザーと呼ばれる。その名の通り、イコライザの出力をフィードバックして波形を補償する仕組みになっている。DFEは以下のようなデジタルフィルタになっており、出力信号に遅延をつけ、設計した係数をかけて加算している。この遅延させて係数をかける段数をタップと呼ぶ。以下の図では、3段遅延をかけて係数をかけて加算しているので、タップ数は3となる。
FFEはフィードフォワードのデジタルフィルタで送信波形を加工
まず、FFEはFeed Forward Equalizerの略で、フィードフォワードという名の通り、DFEのようにイコライザの出力は使わず、入力信号のみを使って送信波形を加工している。FFEは、信号に遅延をかける点はDFEと同じだが、係数をかけたら入力ではなく出力に加算する点がDFEと異なる。なお、FFEでも係数をかけている部分をタップと呼ぶ。以下の図では、3段遅延をかけて係数をかけて加算しているので、タップ数は3となる。
デジタルフィルタのタップは多いほど良い？
FPGAやSoCにDFEやFFEを採用する場合、単純に考えるとタップ数を大きくすればするほど複雑で細かい補償が可能になる。ただ、タップ数が増えるほどロジックの回路規模は増大するし、消費電力も増えるため多ければ良い、というわけではない。このような事情があるので、実際の設計では3タップ前後でフィルタを構成するケースが多いようだ。半導体業界の人間でなければ直接FFEやDFEのフィルタ設計をすることはないと思うが、基板の電気設計をする際に高速インタフェースを扱うならちょくちょく出てくる話なので、概要だけでも理解しておくと役に立つと思う。
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