FPGA 时钟

Close-up of a integrated circuit board

FPGA 功能不断增长,这反过来又增加了 FPGA 时钟需求的复杂性。设计人员需要能够提供完整时钟树的供应商。SiTime 提供从时钟 IC 到高性能振荡器的最广泛的定时解决方案。这些基于 MEMS 的时钟提供了一系列优势,可提高系统的稳健性、可靠性和灵活性。

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SiTime MEMS计时优势

完整的 MEMS 时钟树

时钟IC

双端 XO

高精度TCXO

准确且坚固

卓越的温度稳定性

更好的抗冲击/振动能力

更高的质量和可靠性

易于使用、经久耐用

可编程功能

无石英可靠性问题

>20 亿小时 MTBF

FPGA 已经远远超越了其原始逻辑和基于触发器的结构,具有通用 I/O。现代 FPGA 集成了嵌入式内存、DSP 块、 人工智能处理器和片上网络,可实现高速互连。许多 FPGA 还具有多核处理器,通常针对人工智能/ML 工作负载进行了优化。

I/O 环也得到了改进,整合了硬 IP 块和高速 SerDes,以支持千兆以太网、PCIe 和 DDR 内存等接口。这些新增功能使现代 FPGA 能够满足日益复杂的时钟要求。

FPGA 代表着复杂的时钟环境

扩展 FPGA 功能带来了更复杂的时钟要求。为了满足这些需求,FPGA 供应商集成了多个 PLL 和时钟管理功能,从而推动了对各种时钟源的需求,其中包括:

  • 具有严格相位噪声要求的 SerDes 收发器的参考时钟
  • 为 RTC、IEEE 1588 和基于 GNSS 的应用程序计时和时间戳
  • 嵌入式 PLL 的多个参考时钟
  • 每个 I/O 组参考时钟
  • 用户逻辑时钟
  • 支持配置控制器、低速接口和其他系统功能的时钟源

基于 SRAM 的 FPGA 通常需要外部逻辑进行配置,通常使用小型 CPU 和闪存,每个都有自己的时钟源。

FPGA 及其配置逻辑与高性能 CPU、基于 FPGA 的加速器、收发器、DRAM 和其他 ASSP 一起运行,每个 ASSP 都有不同的时钟需求。这创造了一个复杂的计时环境,需要供应商提供从振荡器到高级时钟管理设备的全系列时钟解决方案。

FPGA 无处不在

FPGA 的应用范围十分广泛,从机顶盒和 GPS 制导弹药到海底和太空。它们提供可定制的解决方案,而集成定制 ASIC 则由于高昂的 NRE 成本或严格的上市时间限制而不切实际。为了确保安全可靠的运行,FPGA 设计人员依赖于产品线支持广泛环境范围的供应商——从稳定的企业环境到暴露于大范围温度变化、高振动和高压力的部署。

用于 FPGA 时钟的 MEMS计时

设备主要特点核心价值
时钟发生器
SiT95141 1 至 220 MHz
联系销售人员
SiT91211 1 至 220 MHz
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SiT91213 1 至 220 MHz
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  • 最多 4 个输入、11 个输出
  • 高达 2 GHz 的时钟输出频率
  • 积分相位抖动高达 70 fs(典型值)
  • 可编程 PLL 环路带宽,1 mHz 至 4 kHz
  • 数字频率控制
  • -40°C 至 85°C
  • 4.0 x 4.0 mm、9.0 x 9.0 mm 封装
  • 最高级别的时钟树集成度,集成 MEMS 谐振器,无需传统时钟所需的石英体参考
  • 多时钟域、多时钟输出可实现复杂的时钟架构
  • 抗振动和抗板弯曲能力提高 10 倍
抖动衰减器
SiT95145 1 至 220 MHz
联系销售人员
  • 最多 4 个输入、11 个输出
  • 高达 2 GHz 的时钟输出频率
  • 积分相位抖动高达 70 fs(典型值)
  • 可编程 PLL 环路带宽,1 mHz 至 4 kHz
  • 数字频率控制
  • -40°C 至 85°C
  • 4.0 x 4.0 mm、9.0 x 9.0 mm 封装
  • 最高级别的时钟树集成度,集成 MEMS 谐振器,无需传统时钟所需的石英体参考
  • 多时钟域、多时钟输出可实现复杂的时钟架构
  • 抗振动和抗板弯曲能力提高 10 倍
网络同步器
SiT95147 1 至 220 MHz
联系销售人员
SiT95148 1 至 220 MHz
联系销售人员
  • 最多 4 个输入、11 个输出
  • 高达 2 GHz 的时钟输出频率
  • 积分相位抖动高达 70 fs(典型值)
  • 可编程 PLL 环路带宽,1 mHz 至 4 kHz
  • 数字频率控制
  • -40°C 至 85°C
  • 4.0 x 4.0 mm、9.0 x 9.0 mm 封装
  • 最高级别的时钟树集成度,集成 MEMS 谐振器,无需传统时钟所需的石英体参考
  • 多时钟域、多时钟输出可实现复杂的时钟架构
  • 抗振动和抗板弯曲能力提高 10 倍
差分振荡器
SiT9375 25 至 644.5 MHz 70 fs IPJ [1]
立即购买
SiT9501 25 至 644.5 MHz 150 fs IPJ [1]
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  • ±20 ppm 至 ±50 ppm 频率稳定性
  • LVPECL、LVDS、HCSL
  • 1.8 V 至 3.3 V
  • -40°C 至 105°C
  • 2.0 x 1.6 mm、2.5 x 2.0 mm、3.2 x 2.5 mm 封装
  • 满足严格的抖动要求
  • PCB布局小,布局更简单
  • 灵活性使设计变得简单
  • 提高 MEMS 可靠性
高精度TCXO
SiT5501 [2] 1 至 60 MHz
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SiT5503 1 至 60 MHz
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  • ±5, ±10 ppb 稳定性
  • ±0.3, ±0.5 ppb/°C 频率斜率
  • 1.5e-11 ADEV,2e-11 ADEV
  • 最高温度为 -40°C 至 105°C
  • 7.0 x 5.0 毫米封装
  • 确保在恶劣环境中使用的电信设备满足 QoS 要求
单端振荡器
SiT8008 1 至 137 MHz
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SiT8009 1 至 137 MHz
立即购买
  • 1.3 ps RMS 相位抖动
  • 现场可编程
  • 与石英相比,具有更高的可靠性和更严格的频率稳定性

[1]积分相位抖动,积分范围为 12 kHz 至 20 MHz; [2]如需更高的频率,请联系 SiTime

SiTime MEMS计时优势

严苛的卓越性能

  • 抗震性提高 4 倍(通常为 0.1 ppb/g)
  • 抗冲击能力提高 20 倍

在较宽温度范围内增强稳定性

  • 工作温度范围为 -55 至 +125°C
  • 耐气流和热冲击(1 ppb/°C)

卓越的可靠性

  • 质量和可靠性提高 50 倍
  • 终身保修

可编程,实现灵活设计

  • 广泛的可配置性——宽范围内的任何频率、稳定性或电压
  • 简化资格认证——一次认证多个部件

独特功能

  • EMI 降低 — 最高可降低 30 dB
  • 低功耗 — 100 kHz 时功耗为 4.5 µA,可延长电池寿命
  • 紧凑布局——1.5 mm x 0.8 mm 封装

MEMS计时性能优于石英

品质更佳,更坚固

数百万种配置

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SiTime – Better Quality, More Robust
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SiTime – Millions of Configurations

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