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安森美半导体新一代外围组件快速互连(PCIe)方案优化服务器时钟应用

作者:时间:2014-11-19来源:电子产品世界收藏

  网络/无线/云计算、数字消费、自动测试设备(ATE)/工业等应用市场的不断发展令技术在性能和灵活性的结合越趋重要,而且越来越多的应用要求实时在宽温度范围内有极高的计时精度。安森美半导体(ON Semiconductor)为满足市场对更高精度的需求,不断开发和拓展完整时钟解决方案,降低时间抖动和相位噪声,同时使系统设计更加简单易行。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/265622.htm

  不同应用市场对时钟方案的需求

  不同应用市场对时钟方案的需求各有特点。例如,网络、无线和云计算领域需要低于1ps的抖动及低相位噪声,采用晶体振荡器(XO)或压控晶体振荡器(VCXO),并且在网络/无线基站时钟中集成更高的灵活性及更多的功能。数字消费领域则需要具有专用时钟合成、压控晶体振荡器、可编程能力(系统设计灵活性)、多PLL可配置频率、扩频有源降低电磁干扰(EMI),以及快速提供样品和上市,还需要降低成本。ATE和工业领域需要高速精密时钟及数据管理器件。

  接口的应用优势及行业普及趋势

  作为一种重要的总线接口技术,外围组件快速互连()具有很多优势,如在带宽、模块化及多内核器件方面提供更高性能,采用标准独特连接时可以优化成本及可靠性等。在应用渐趋普及的今天,越来越多的存储设备已经开始从SATA接口转向PCIe,固态硬盘(SSD)存储器也开始转向PCIe;NEC家庭网关(HGW)自2010年开始使用PCIe;某些机顶盒芯片组(消费类)参考设计在2010年加入PCIe接口;不同架构的数据中心在大幅增加高速PCIe的使用方面发挥了关键作用。我们看到,PCIe在PC/图形/工作站、和存储、数据通信、嵌入式/企业、消费、SSD存储等行业日渐普及。

  

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  图1:安森美半导体完整时钟方案

  正是为了配合时钟市场及时钟生成技术的应用趋势,安森美半导体凭借先进的半导体工艺和模拟技术专长,提供完整的时钟方案(图1)。这些产品可以在系统中提供犹如心脏有规律跳动的准确频率,在实现更高性能的同时简化系统复杂度,实现精确的系统同步。

  安森美半导体用于系统的PCIe时序产品和方案

  以技术的变迁为例,首先可以看到其三个变化方向:关键任务/数据分析(大数据)、企业和超大规模。其次,企业服务器市场将继续繁荣发展,用于低交易量、高计算工作负荷的服务器市场不断扩大,并逐步采用内部部署(On-premise) 、云计算、虚拟化、数据库等。第三,网络级数据中心演进带来了新商机,高交易量、低计算工作负荷不断增加;Web 2.0数据中心、视频传送、用户鉴别持续得到采用。安森美半导体用于服务器系统的时序产品如图2所示。

  

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  图2:安森美半导体用于服务器系统的时序产品

  安森美半导体PCIe时钟方案具有一些共同特性和优势,包括带单路、双路及四路输出的PCIe时钟合成器;带1:6、1:8、1:10及1:21扇出的PCIe缓冲器;提供用于1、2、6、8、10及21通道应用的方案;具有超低歪曲率(skew) ;传播延迟变化小(多达21路输出);抖动符合PCIe第1代、第2代及第3代规范;直接器件接口省去外部端子元件,减少物料单(BOM) 。

  1) NB3N3002

  NB3N3002是一款3.3 V晶体至单高速电流驱动逻辑(HCSL) 合成器,特性包括:频率25 MHz、100 MHz、125 MHz和200 MHz;HCSL差分输出;支持PCI-Express和以太网需求;使用25MHz基本并联谐振晶体;3.3 V电源;无需外部环路滤波器;引脚兼容无扩频ICS557-01、5V41064、5V41234。此外还有NB3N5573 3.3 V晶体至双高速电流驱动逻辑 (HCSL)合成器。图3是NB3N3002的简化框图。

  

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  图3:NB3N3002以100 MHz驱动NB3N106K/108K/111K扇出缓冲器符合PCIe 1,2,3抖动及相位噪声规范。


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关键词: PCIe 时钟 服务器

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