FPDリンク

Cables used in an automotive environment

FPD-Linkは、インフォテインメントやADASアプリケーションに使用されるSerDesインターフェースで、過酷なでの動作を可能にする高度な技術を備えています。このリンクには、ジッタが適切に制御された信頼性の高いクロックが必要です。SiTimeは、FPD-Link IVのジッタ要件を十分なマージンで満たす堅牢な低ジッタクロックを提供し、長距離および堅牢な環境下でも高解像度データの信頼性の高い転送をサポートします。

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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

低ジッタ発振器

クロックジェネレータ

実世界の条件で最も堅牢

500 fs rmsジッタ

衝撃、振動、EMIに耐性

広い温度範囲で安定

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

22億時間のMTBF

FPD-Linkは、テキサス・インスツルメンツ社が開発したシリアライザ/デシリアライザ(SerDes)インターフェースで、現在ではインフォテインメントやADASアプリケーションで広く利用されています。FPD-Linkは、カメラからADASコンピュータへ、またインフォテインメントシステムからLCDディスプレイへ、高解像度ビデオを伝送します。過酷な長距離ケーブル接続を可能にする高度な技術を備えています。

FPD-Linkには、 SiT1625などの発振器から供給される25MHz~100MHzのシングルエンドLVCMOSクロック(「PCLK」と呼ばれる)が必要です。クロックジッタは適切に制御する必要があります。クロックのジッタが過剰になると「アイダイアグラムが閉じる」ため、リンク上のビットエラー率(BER)が増加します。

詳細については、 FPD-Link クロッキングに関するホワイト ペーパーを参照してください。

非同期FPD-Linkクロッキング

非同期モードは、シリアルデータインターフェースを駆動する従来の方法を表します。クロックとデータの両方がシリアライザの入力に供給されます。送信後、クロックとデータの両方がデシリアライザで復元されます。複数の独立したリンクがそれぞれ独立したクロックで動作するため、このモードは非同期と呼ばれます。

図1.非同期FPD-Linkブロック図

同期FPD-Linkクロッキング

同期モードでは、クロックは発振器からFPD-Linkのデシリアライザ側に供給されます。クロックはFPD-Linkバックチャネルを介してシリアライザにアップリンク伝送されます。このモードは、リンクがデシリアライザと同期して動作し、複数のリンクが同期されるため、同期と呼ばれます。ただし、複数のリンクを同期させるには、追加の手順が必要です。すべてのデシリアライザのクロックは同じ周波数と位相である必要があります。これを実現するには、次のセクションで説明するように、クロックジェネレータが最適なデバイスです。

図2. 同期FPD-Linkブロック図

SiTimeクロックジェネレータを使用して複数のFPDリンクを同期する

複数のカメラ(例:車両の左前方、中央前方、右前方)を同期させると、それぞれのフレームが位置合わせされます。これにより、ADASコンピュータ側のRAMバッファの必要性が軽減されます。RAMバッファがなければ、不一致なビデオフレームを再位置合わせする必要があったためです。

複数のリンクを同期させるには、すべてのクロックを同じ周波数と位相にする必要があります。これはクロックジェネレータを使用することで最適に実現できます(図3を参照)。SiTimeの車載用クロックジェネレータは、高信頼性MEMS共振器を内蔵しています。複数の出力周波数を設定できるため、異なる周波数のFPDリンクを実現できます。典型的な使用例としては、解像度の異なる複数のカメラが挙げられます。ADASアプリケーション向けの高度な機能も利用可能です。詳細な機能セットと製品の供給状況については、 SiTimeまでお問い合わせください。

図3. 複数の同期FPDリンク

Texas Instruments FPD-Link向けMEMSタイミングソリューション

デバイス頻度主な特徴主要な値
低電力発振器

44の標準周波数

含む
25MHz(SiT1625A)用
FPD-Link IV ADAS

そして
27MHz(SiT1625C)用
FPD-Link IV インフォテインメント

  • -40℃~125℃
  • ±25、±30、±50 ppmの安定性
  • 1612、2016、2520、3225パッケージ
  • 500 fs RMSジッタ[1]
  • 消費電力量2.3 mA(標準)
  • 高い信頼性
  • 拡張温度範囲
  • EMI低減機能
  • 小さなフットプリント
  • 低消費電力
  • 低ジッタにより最高速リンクを実現
クロックジェネレータ
1~1000MHz
  • 4 つの設定可能な出力ペア:
    4つの差動ペアまたは
    8つのシングルエンド出力
  • ±30、±50 ppmの安定性
  • LVPECL、LVDS、HCSL、低電力HCSL、FlexSwing™
  • 200 fs RMSジッタ[1]
  • スペクトラム拡散
  • -40℃~125℃
  • 4x4 mmパッケージ
  • 高い信頼性
  • 統合: 複数の FPD リンクのすべてのクロックと、システム内のその他のクロック (PCI-Express、イーサネット、SoC クロックなど) を生成します。
  • 外部共振器は不要
  • AD/ADASアプリケーション向けの高度な機能
  • 高度な機能や製品の入手可能性については、 SiTimeにお問い合わせください。

1 12 kHz~20 MHzの積分範囲

SiTimeのメリット

すべての 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、これは自動車用途では特に重要です。

  • 信頼性は最大50倍向上します。信頼性の向上は、現場での故障件数の削減に加え、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)、質量も低いため、衝撃、振動、電磁干渉に対する耐性が最大 100 倍向上します。
  • ドライブ強度の選択や拡散スペクトル クロッキングなどの EMI 削減機能 (一部のデバイス)。

MEMSタイミングはクォーツを上回る

高品質

より高い信頼性

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 SiTime – Higher Quality
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SiTime timing devices are up to 50x more reliable than legacy quartz

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