信令技术以及电路技术的进步使得输入输出端口(I/O)的数据传输速率超过了10Gb/s。为了协同优化设计链路的架构、电路和互连,准确分析并预估由于符号间干扰、串扰等因素引起高速链路系统的误码率变得越来越重要。本课题是最大失真分析方法的后续研究,目的是利用系统的单-位响应SBR(single bit response)以及相关的噪声模型来预测链路误码率。本文首先介绍了高速链路的结构组成以及各部分的功能,阐述了I/O信令通道的基本模块,描绘了I/O接口的总体设计,包括在传统信号完整性设计中被忽视的各种拓扑结构选项。对PCB走线、封装内走线、片上互连这三个不同的互连类型特点,进行了讨论。接着讨论了高速链路中的噪声源和抖动,涵盖了高速链路中的主要噪声分量,并对这些噪声分量的基本物理及建模问题进行了讨论。随后介绍了通道的仿真和分析问题,综述了常规的电压和时序预算分析和最大失真分析方法。详细解释对系统电压预算和时序预算折衷的方法学,以确保系统在大批量生产过程中的鲁棒性。本文重点对高速链路统计分析方法作了详细的分析与讨论。链路统计分析技术基于线性时不变理论(LTI)、统计信令以及电路理论,以概率的方式来分析相关的噪声和干扰,进而求解链路系统及其子系统的信令性能。本文将线性时不变(LTI)理论作为发送器、信道以及接收器系统中噪声、抖动和信令建模的基础。对于一个线性时不变的链路系统,在得到数据信号经过信道有损传输、串扰及抖动影响之后到达接收器判决器的信号的时域函数,就可以计算其PDF,然后根据这个PDF建立相应的眼图和误码率累积分布函数(BER CDF)。为实现高速链路的误码率预测,重点分析了符号间干扰ISI PDF、串扰PDF的建模方法。互连以及链路对电压的衰减(比如ISI、串扰等因素)可以在频域用S参数来表征,或者在时域用单位脉冲响应/阶跃响应来表征。本课题利用HSPICE仿真得到阶跃响应波形文件合成SBR响应。基于SBR响应,采用ISI光标卷积的方法对ISI PDF进行建模,并对串扰响应的PDF建模,绘出整个系统的BER CDF分布。最后,本文采用统计算法实现了DDR4 DQ READ信号在ISI和串扰影响下信号误码率眼图的预测。本方法可以快速仿真符号间干扰、串扰等因素影响下的高速链路系统的BER。