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

准确而坚固

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 已经远远超越了由逻辑和触发器组成、周围是通用 I/O 的原始核心结构。该结构已升级为嵌入式内存、DSP 块、 人工智能处理器,所有这些都通过片上网络连接。除了升级的结构外,FPGA 现在还具有多核处理器。

I/O 环也已升级,配备一系列硬 IP 块和高速 SerDes,以支持千兆以太网、PCIe、DRR 存储器等多种接口。当今的现代 FPGA 已成为具有复杂时钟要求的可编程 SoC。

FPGA 代表着复杂的时钟环境

随着 FPGA 功能的增加,时钟需求的复杂性也随之增加。因此,FPGA 供应商增加了几个内置 PLL 和时钟管理功能。功能的增加反映在所需时钟源的增加上:

  • 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
  • 各种支持时钟源,用于实时时钟、配置控制器等功能。

对于基于 SRAM 的 FPGA,可能需要额外的外部逻辑来控制配置。通常使用小型 CPU 加闪存,需要自己的时钟源。

这些 FPGA 和支持配置逻辑并不是孤立地存在于电路板上的。例如,高端 CPU 可以与 FPGA 结合使用,FPGA 充当 CPU 的硬件加速器。电路板上通常还会有其他设备,例如收发器、DRAM 和其他 ASSP。所有这些设备都有自己的时钟要求,共同构成了一个复杂的时钟环境。设计人员需要一家能够提供从振荡器到时钟管理设备等一系列时钟解决方案的供应商。

FPGA 无处不在

FPGA 是一种小众产品,应用非常广泛,从机顶盒到 GPS 制导弹药,从海底到太空 — 任何需要定制解决方案的地方都可以使用。但定制 ASIC 成本过高(从 NRE 角度来看),或者无法满足上市时间需求。因此,FPGA 设计师需要一家供应商,其产品线支持各种环境,从办公室的温和环境到温度范围宽、振动大、压力大的恶劣环境。

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
联系销售人员
  • 最多 4 个输入,12 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
  • 9.0 x 9.0 毫米封装
  • 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
  • 120 fs [1]积分相位抖动
  • 可编程 PLL 环路带宽,1 mHz 至 4 kHz
  • 数字频率控制
  • -40°C 至 85°C
  • 9.0 x 9.0 毫米封装
  • 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
  • 120 fs [1]积分相位抖动
  • 可编程 PLL 环路带宽,1 mHz 至 4 kHz
  • 数字频率控制
  • -40°C 至 85°C
  • 9.0 x 9.0 毫米封装
  • 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]
立即购买
  • ±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 毫米、2.5 x 2.0 毫米、3.2 x 2.5 毫米封装
  • 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
超级TCXO
SiT5501 [2] 1 至 60 MHz
立即购买
  • ±10 ppb 稳定性
  • ±0.5ppb/℃
  • 2E-11 阿德夫
  • -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

[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

在严苛的环境下更加坚固

  • 抗震性提高 4 倍 — 典型值为 0.1 ppb/g
  • 抗冲击能力提高 2 倍

在较宽的温度范围内具有更好的稳定性

  • 工作温度高达 -55 至 +125°C
  • 抗气流和热冲击 — 1 ppb/°C

高可靠性

  • 质量和可靠性提高高达 50 倍
  • 终身保修

可编程,实现灵活设计

  • 任意频率、任意稳定性、任意电压,范围广泛
  • 一次认证多个部件

在严苛的环境下更加坚固

  • EMI 降低 — 最高可降低 30 dB
  • 低功耗,延长电池寿命 — 100 kHz 时为 4.5 µA
  • 尺寸更小——1.5 mm × 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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