PAM4(Pulse Amplitude Modulation 4-level)は、高速データ通信で使われる変調方式の一つです。
簡単に言うと、1つのシンボルで2ビットの情報を送るために、4つの異なる電圧レベルを使う方式になります。
高速通信(25Gbps以上)でNRZで帯域を上げると信号品質が悪化してしまいますが、PAM4は帯域を増やさずに
データレートを上げることが可能であり、 主に Ethernet (100GBASE-SR4, 400GBASE)、PCIe Gen6、SerDesなどで
使われています。
PAM4の基本概念
従来のNRZ(Non-Return-to-Zero)は 2レベル(0と1) で1ビットを表現。
PAM4は 4レベル(例えば -3, -1, +1, +3)を使い、1シンボルで2ビットを表現。
これにより、同じシンボルレートでデータレートを2倍にできます。
右図にて NRZ と PAM4 の違いを視覚化してみます:
・NRZ(上段)
2レベル(0と1)で信号を表現
1シンボル = 1ビット
波形はシンプルですが、帯域を増やさないと高速化できません。
・PAM4(下段)
4レベル(-3, -1, +1, +3)で信号を表現
1シンボル = 2ビット
同じシンボルレートでデータレートを2倍にできますが、
レベル間隔が狭くなるためノイズに弱くなるという弱点があります。

ローゼンバーガーでは、各通信プロトコルのIC及びチップセットメーカーと協業し通信性能に対する確認を積極的に行っており、推奨コネクタとして各社評価用基板へ搭載されています。


