一文读懂10/25/100G时钟设计的解决方案

　　本文介绍了全新的高性能时钟发生器系列产品，特别针对10/25/100G应用提供业界最高集成度的时钟解决方案。下面就随模拟电子小编一起来了解一下相关内容吧。

　　新型Si5332时钟系列产品利用Silicon Labs经过验证的MulTISynth小数时钟合成技术，提供具有一流频率灵活性和230fs rms抖动性能的时钟解决方案。多种覆盖6、8和12个时钟输出的Si5332选项，可为要求严苛的应用实现时钟树整合。这些应用包括超大型数据中心交换机、服务器、存储、网络、小型蜂窝网络、宽带、广播视频、多功能打印机和工业应用等。

　　复杂设备──例如以太网交换机、高速交换结构、网络处理器、服务器SoC和FPGA等，在单个IC中集成了数据路径处理、CPU功能和多个串行/解串器（SerDes）。因此，这些设备需要多样化的参考时钟组合。10/25/100G SerDes具有严格的抖动要求，通常需要具有《300fs rms最大抖动性能的时钟。CPU锁相环具有较低的抖动要求，但经常使用扩频时钟来最小化电磁干扰（EMI）。与使用石英振荡器、缓冲器和固定频率时钟发生器的传统时钟解决方案不同，Si5332时钟在单芯片器件中产生所有SerDes、处理器和系统时钟，同时提供显著的抖动余量，使系统开发人员能够有把握地简化时钟树。

　　Silicon Labs时钟产品高级营销总监James Wilson表示："超高速数据中心正在迅速从10G迁移到25G、50G和100G以太网，以便加速数据传输和提高网络效率。这波新投资周期促使设备制造商将交换机和接入端口升级到更高速率，并采用更高性能的时钟解决方案。通过选择Silicon Labs的Si5332任意频率时钟芯片，系统设计人员能够优化其时钟树设计，且不影响时钟性能。"

　　Si5332系列产品能够为下一代数据中心的高速串行互连提供特别优化的参考时钟。新型系列产品支持PCI Express，这是连接微处理器、网络、存储和内存的长期主流标准。PCI-SIG组织最近推出了PCI Express 4.0（0.9版本），支持16GT/s数据速率。Si5332系列产品完全符合PCI Express 4.0标准，同时为PCIe Gen 4规格提供60%的抖动余量。

　　其他行业联盟，包括CCIX、Gen-Z、NVLink和OpenCAPI，正在开发支持高达25GT/s速率的串行互连替代技术。除了要求低抖动时钟之外，其中一些解决方案还需要展频参考时钟。Si5332系列产品提供支持双独立展频通路的多功能解决方案。在每个输出基础上启用展频时钟生成，这使得单个时钟器件能够同时支持展频和非展频时钟的混合模式。总而言之，这些特性使得Si5332系列产品成为高速串行互连参考时钟的最佳解决方案。

　　Si5332时钟发生器专门用于简化时钟树设计，且不影响性能或功耗。新型系列产品集成了两个MulTISynth小数时钟合成器和五个独立的整数分频器，无需使用固定频率时钟和振荡器来产生时钟。Si5332时钟具有230fs rms抖动性能，提供优于竞争解决方案2-5倍的低抖动性能，同时提供10/25/100G SerDes时钟要求。Si5332时钟集成了大量片上电源调节器，无需竞争解决方案通常所需的片外昂贵的分立低压差（LDO）稳压器。基于MulTISynth架构的Si5332系列产品同样针对电源效率进行了优化，功耗比竞争对手低50-60%。

　　每个Si5332时钟输出可配置为LVPECL、LVDS、HCSL或LVCMOS时钟格式，并支持1.8V-3.3V电平，这无需分立的格式或电压转换器，简化了与FPGA、ASIC和SoC的接口设计。除了I2C控制之外，这些时钟产品还支持用户自定义的控制引脚，无需串行接口，可用于快速配置每个器件。和其他Silicon Labs时钟产品一样，Si5332时钟可以使用灵活的ClockBuilder Pro软件进行配置和定制。