近几年来,随着人工智能、大数据、云计算、自动驾驶等技术的兴起,人们用大数据去训练机器学习算法模型,从而给各种工业产品(汽车,家电等等)赋予人工智能。同时,物联网、AR/VR、直播等网络应用的兴起,也使得用户每天产生的数据爆炸式增长。这些应用对计算速度和数据传输的要求越来越高,因此提高分布式计算网络和多核系统的数据传输速率,成为了提高整个社会智能化水平的关键瓶颈。但是因为芯片封装和印制电路版上的接口数量有限,所以串行通信接口SerDes技术受到学术界和产业界的广泛关注。根据香浓定理可知信道传输速率的提升必然对带宽提出要求,而一般的背板传输信道在传输超过10 Gb/s的信号时,甚至可能会在奈奎斯特频率处产生大于30dB的衰减。恶劣的带限信道带来严重的码间串扰,为高速SerDes系统的设计带来新的挑战,所以在信号链路中引入均衡模块成为不可避免的选择。本文将首先介绍SerDes系统的结构组成和评价指标,并对抖动和误码率的关系进行推导,用于后续评估本文工作的性能。然后同时从频域和时域分析了产生码间串扰的原因,以及均衡电路的原理与必要性,并且对连续时间均衡器、离散时间均衡器的工作原理以及电路拓扑结构进行分析。最后本文将着重介绍本工作设计的一款传输速率为16 Gb/s的接收机系统,其中有包括三级连续时间线性均衡器(CTLE)的模拟前端、半速率架构的判决器和优化时序的判决反馈均衡器(DFE),以及高速解串器、电流电压偏置电路和数字校准单元。本工作采用22nm FD-SOI工艺进行验证,后仿结果表明本文提出的均衡电路结构可以在0.8V电压下可靠传输16 Gb/s的数据,最大可支持的信道衰减为18dB,并且核心均衡电路可以达到2.2mW/Gb/s的功耗效率。