随着全球互联网应用的飞速发展和数据量的急剧膨胀,数据中心需要具备更大交换容量和更高转发性能的新一代核心交换机,目前其带宽升级的前沿研究集中于25 Gbps跨背板高速串行链路的设计与实现,也即本文的研究对象。高速信号在传输过程中因会受到损耗、反射和串扰等问题的影响,破坏信息传递的准确性和完整性,且随着信号速率的提升和传输环境的复杂而更加突出。本文针对以上问题进行高速串行链路的信号完整性设计,以25 Gbps跨背板高速串行链路的无源和有源设计为基础,采用无源通道优化、有源中继优化和较优参数配置等优化方法,通过仿真和测试相结合的手段,保证25 Gbps串行信号的准确传输,为系统运行留有裕量,并针对相应的设计和优化方法展开研究。本文进行了25 Gbps SerDes的选型和SI配置研究,通过测试实验评估得到其常温最大驱动能力;结合前沿高速信号传输研究进展,完成了包括层叠设计、AC耦合电容的设计与选择、过孔参数设计和连接器选型等高速无源通道设计;进行了过孔反焊盘优化研究,通过引入等效差分过孔模型进行优化参数预计算,提高了优化效率,并对四种不同过孔反焊盘形状的优化方案进行了设计对比,通过仿真给出了结果验证;展开了AC耦合电容阻抗一致性优化研究,探讨了AC耦合电容相邻参考层挖空区域形状设计方案,设计对比了五种优化方案并进行了仿真验证;对比了三类高速串行链路有源优化方法并确定了有源中继优化方案,针对Retimer不同的CDR架构进行了对比分析,从SI性能的角度展开了全链路配合的应用研究,进行了具体的芯片方案确定,给出了测试实验验证结果;讨论了基于Green Box的全链路较优参数配置方法,采用了基于参数收敛法和交叠法的Green Box解决方案对链路参数进行配置。另外,本文搭建了系统平台进行全链路测试,结果表明,经设计、优化和配置后的25 Gbps跨背板高速串行链路很好满足了最终设计要求,实现了系统的稳健运行。本文为25 Gbps跨背板高速串行链路信号完整性设计提供了端到端解决方案,为实际工程提供了理论指导和依据。