車載ECU

close-up view of Automotive ECU with visible components

電子制御システム（ECU）は、パワートレインからインフォテインメント、そして現代の自動車ではセンサーからアクチュエーターに至るまで、運転支援や自動運転に関連するあらゆるシステムを含む、1つまたは複数の車両システムを制御する組み込みシステムです。ほとんどのドメインコントローラーではASIL Dが必須であり、クロックは機能安全要件のサポートにおいて重要な役割を果たします。

SiTimeのMEMSタイミングソリューションは、E/Eアーキテクチャが高速インターフェースをますます必要とする中で、車載ECUに必要な性能を提供します。SiTimeのクロックは、高精度、優れた温度安定性、耐衝撃性と振動性、そして低ジッターを特長としています。

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SiTime MEMSタイミングの利点

完全なMEMSクロックツリー

拡散スペクトル発振器

低ジッタ差動発振器

32.768 kHz XOおよびTCXO

高精度TCXO

実世界の条件で最も堅牢

150 fs rmsジッター、優れたPSNR

衝撃や振動に強い

広い温度範囲で安定

22億時間のMTBF

統合型MEMS、使いやすい

水晶の信頼性の問題なし

低温でも確実に起動

カバーやシールドは不要

あらゆる周波数で短いリードタイム

自動車用ECUブロック図

車両における分散アーキテクチャからドメインアーキテクチャへの移行は、タイミングに大きな影響を与えます。ドメインアーキテクチャでは、高速インターフェースの使用により、低ジッタクロックの必要性が高まります。ECUの複雑さが増すにつれて、より多くのクロックが必要になります。機能安全は、今日の自動車システムに不可欠な要素です。ほとんどのドメインコントローラではASIL Dが必須であり、クロックは機能安全要件をサポートする上で重要な役割を果たします。

車載ECU向けMEMSタイミングソリューション

デバイス	主な特徴	主要な値
シングルエンド発振器 SiT8924 1～110MHz	最大-55°C～+125°C ±20 ppmの安定性 2016、2520、3225パッケージ	高い信頼性拡張温度範囲小さなフットプリント
シングルエンド発振器 SiT9025 1～110 MHz	最大-55°C～+125°C スペクトラム拡散立ち上がり/立ち下がり時間を設定可能 2016、2520、3225パッケージ	高い信頼性拡張温度範囲 EMI低減
差動発振器 SiT9396 1～220 MHz SiT9397 220～920 MHz	低ジッタ： 150 fs RMS ^[1] -40～+125°Cで±30、±50 ppmの安定性 LVPECL、LVDS、HCSL、低電力HCSL、FlexSwing™ 2016、2520、3225パッケージ	高い信頼性低ジッター PCI-Expressや10GBイーサネットなどの厳しいジッタ要件を持つインターフェースを可能にします
super TCXO SiT5386 1～60MHz SiT5387 60～220MHz	-40～+125°Cで±0.1、±0.2、±0.25 ppmの安定性 ±1 ppb/°Cの周波数勾配低ジッタ：0.31 ps RMS ^[1] オプションの電圧またはデジタル周波数制御	高精度急速な温度勾配でも優れた周波数安定性マイクロジャンプによるGNSS信号の損失やV2Xの切断はありません

¹ 12 kHz～20 MHzの積分範囲

SiTimeのメリット

SiTimeデバイスは水晶振動子に比べて次のような利点があり、特に自動車業界では重要です。

信頼性が50倍向上。フィールド故障数の削減に加え、信頼性の向上はFIT率の低下にもつながります。これにより、機能安全評価に必要な定量分析（FMEDA）において、より優れたハードウェア安全性指標が得られます。
MEMS共振器は水晶に比べてサイズが小さく（0.4 x 0.4 mm）、質量も少ないため、衝撃、振動、電磁干渉に対する耐性が100倍優れています。水晶に恒久的な損傷を与えない場合でも、衝撃や振動は水晶発振器にジッタを引き起こす可能性があります。前述のように、ジッタは高速リンクのビットエラー率に悪影響を及ぼす可能性があります。SiTimeの発振器は優れた耐性を備えているため、動作条件に関わらず低いエラー率を実現します。
優れた周波数精度、10 倍低い経年変化、温度に対する優れた安定性 (-40 ～ +125°C で ±20 ppm (XOデバイス)、-40 ～ +105°C で ±0.1 ppm (TCXOデバイス))。