FPGA 时钟

Close-up of a integrated circuit board

FPGA 功能持续增长,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时钟解决方案。这些基于 MEMS 的时钟具有诸多优势,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 已经发展得远远超越了其最初的逻辑和基于触发器的结构,并配备了通用 I/O。现代 FPGA 集成了嵌入式存储器、DSP 模块、 人工智能处理器和片上网络,可实现高速互连。许多 FPGA 还配备了多核处理器,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,集成了硬 IP 模块和高速 SerDes,以支持千兆以太网、PCIe 和 DDR 存储器等接口。这些新增功能使得现代 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,从而推动了对多样化时钟源的需求,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 的应用提供计时和时间戳
  • 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 协同运行,每个 ASSP 都有不同的时钟需求。这构成了一个复杂的时序环境,需要供应商提供从振荡器到高级时钟管理器件的全方位时钟解决方案。

FPGA无处不在

FPGA 的应用范围十分广泛,从机顶盒、GPS 制导弹药到海底和太空,应有尽有。由于 NRE 成本高昂或上市时间紧迫,集成定制 ASIC 变得不切实际,而 FPGA 则能提供可定制的解决方案。为了确保安全可靠的运行,FPGA 设计人员依赖于拥有支持广泛环境范围(从稳定的企业环境到暴露于剧烈温度变化、高振动和高压力的部署环境)的产品线的供应商。

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
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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]
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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 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
  • 更好的 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
  • 比石英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]如需更高频率,请联系 SiTime

SiTime MEMS计时优势

在严苛的环境下表现出色

  • 抗震性提高 4 倍(典型值为 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:-55 至 +125°C
  • 耐气流和热冲击(1 ppb/°C)

卓越的可靠性

  • 质量和可靠性提高高达 50 倍
  • 终身保修

可编程性,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 — 最多可降低 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

更优质,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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