業(yè)內首款支持4.5G/LTE和以太網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)時(shí)鐘即將面市

時(shí)間飛逝，科技進(jìn)步速度之快已經(jīng)超乎普通人的想象，通訊世界更是日新月異。從2012年左右進(jìn)入4G時(shí)代，人們切身體會(huì )到網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的快速與便捷，而現如今4.5G正運籌帷幄，再過(guò)3年5G全面商用，到那時(shí)人們的生活又將是天翻地覆的變化。這種變化對于消費者來(lái)說(shuō)意味著(zhù)更加輕松的生活、工作和娛樂(lè )，但對于廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，則是機遇和挑戰，對時(shí)鐘器件更甚。

新器件替代多個(gè)時(shí)鐘芯片和VCXO

近期，Silicon Labs（亦稱(chēng)“芯科科技”，NASDAQ：SLAB）針對4.5G和基于以太網(wǎng)的通用公共無(wú)線(xiàn)電接口（eCPRI）無(wú)線(xiàn)應用，推出了全新的系列高性能、多通道抖動(dòng)衰減時(shí)鐘產(chǎn)品——新型Si5381/82/86系列時(shí)鐘產(chǎn)品。新型Si5381/82/86系列時(shí)鐘產(chǎn)品利用Silicon Labs經(jīng)過(guò)驗證的DSPLL技術(shù)提供先進(jìn)的時(shí)鐘解決方案，在單芯片中集成了4G/LTE和以太網(wǎng)時(shí)鐘。

Silicon Labs時(shí)鐘產(chǎn)品高級營(yíng)銷(xiāo)總監James Wilson表示：“HetNet和eCPRI設備部署正在為5G鋪平道路。通過(guò)選擇Silicon Labs的Si538x無(wú)線(xiàn)時(shí)鐘，無(wú)線(xiàn)系統設計人員可以將小型蜂窩網(wǎng)絡(luò )、DAS、μ-BTS以及其他設計的成本、功耗和復雜性降至最低。Silicon Labs基于DSPLL的Si538x時(shí)鐘是業(yè)界首款將低相噪4G/LTE時(shí)鐘和低抖動(dòng)以太網(wǎng)時(shí)鐘結合在一起的時(shí)鐘IC?！?/span>

預計到2021年，全球將擁有4.6B互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)，27.1B網(wǎng)絡(luò )設備和連接，而82%的總IP流量將會(huì )以視頻形式傳輸。在這之前，服務(wù)提供商將通過(guò)部署小型蜂窩網(wǎng)絡(luò )、超小型蜂窩網(wǎng)絡(luò )、DAS、μ-BTS和回傳設備來(lái)構建5G網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)增加室外網(wǎng)絡(luò )覆蓋和容量，改善室內信號接收，和現有的4G/LTE網(wǎng)絡(luò )相輔相成。隨著(zhù)運營(yíng)商逐漸轉移到使用基于以太網(wǎng)的eCPRI前傳網(wǎng)絡(luò )來(lái)增加基帶單元與遠程無(wú)線(xiàn)電頭之間的前傳連接的容量，他們開(kāi)始在網(wǎng)絡(luò )邊緣部署異構網(wǎng)絡(luò )（HetNet）設備。而成本、功耗和尺寸限制成為HetNet設備硬件設計人員要面臨的特殊挑戰。

Silicon Labs此次推出的這些高集成度的時(shí)鐘產(chǎn)品可替代通常在高要求應用中所需的多個(gè)時(shí)鐘器件和壓控振蕩器（VCXO），這些應用包括小型蜂窩網(wǎng)絡(luò )、分布式天線(xiàn)系統（DAS）、μ-BTS，基帶單元（BBU）和前傳/回傳設備等。通過(guò)在單個(gè)IC中結合4G/LTE和以太網(wǎng)時(shí)鐘，Si538x系列產(chǎn)品大大簡(jiǎn)化了HetNet設備中的時(shí)鐘生成，可提供與競爭方案相比功耗降低55%、占板面積減小70%的突破性解決方案。

小型蜂窩網(wǎng)絡(luò )和DAS設備是“一體化”基站，需要為4G/LTE收發(fā)器、基帶處理和以太網(wǎng)/Wi-Fi連接提供參考時(shí)鐘。Si5386時(shí)鐘的低相噪DSPLL以緊湊的單芯片設計取代了分立時(shí)鐘IC、VCXO和環(huán)路濾波器件。此外，Si5386時(shí)鐘集成了五個(gè)MultiSynth小數時(shí)鐘合成器，可以非常方便的提供以太網(wǎng)和基帶參考時(shí)鐘。這種現代化的單PLL+ MultiSynth架構設計，相對于依賴(lài)多個(gè)PLL和分立振蕩器的解決方案，提供了卓越的可靠性。

解決10/25/100G嚴格要求的時(shí)鐘設計解決方案

Silicon Labs推出全新的高性能時(shí)鐘發(fā)生器系列產(chǎn)品，特別針對10/25/100G應用提供業(yè)界最高集成度的時(shí)鐘解決方案。在諸多如超大型數據中心交換機、服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò )等應用中，有很多如以太網(wǎng)交換機、網(wǎng)絡(luò )處理器、服務(wù)器SoC和FPGA等，在單個(gè)IC中集成了數據路徑處理、CPU功能和多個(gè)串行/解串器（SerDes）。因此，這些設備需要多樣化的參考時(shí)鐘組合。10/25/100G SerDes具有嚴格的抖動(dòng)要求，通常需要具有<300fsrms最大抖動(dòng)性能的時(shí)鐘。CPU鎖相環(huán)具有較低的抖動(dòng)要求，但經(jīng)常使用擴頻時(shí)鐘來(lái)最小化電磁干擾（EMI）。

與使用石英振蕩器、緩沖器和固定頻率時(shí)鐘發(fā)生器的傳統時(shí)鐘解決方案不同，Si5332時(shí)鐘在單芯片器件中產(chǎn)生所有SerDes、處理器和系統時(shí)鐘，同時(shí)提供顯著(zhù)的抖動(dòng)余量，使系統開(kāi)發(fā)人員能夠有把握地簡(jiǎn)化時(shí)鐘樹(shù)。Silicon Labs時(shí)鐘產(chǎn)品高級營(yíng)銷(xiāo)總監James Wilson表示：“超高速數據中心正在迅速從10G遷移到25G、50G和100G以太網(wǎng)，以便加速數據傳輸和提高網(wǎng)絡(luò )效率。這波新投資周期促使設備制造商將交換機和接入端口升級到更高速率，并采用更高性能的時(shí)鐘解決方案。通過(guò)選擇Silicon Labs的Si5332任意頻率時(shí)鐘芯片，系統設計人員能夠優(yōu)化其時(shí)鐘樹(shù)設計，且不影響時(shí)鐘性能?！?/span>

新型系列產(chǎn)品支持PCI Express，這是連接微處理器、網(wǎng)絡(luò )、存儲和內存的長(cháng)期主流標準。PCI-SIG組織最近推出了PCI Express 4.0（0.9版本），支持16GT/s數據速率。Si5332系列產(chǎn)品完全符合PCI Express 4.0標準，同時(shí)為PCIe Gen 4規格提供60%的抖動(dòng)余量。其他行業(yè)聯(lián)盟，包括CCIX、Gen-Z、NVLink和OpenCAPI，正在開(kāi)發(fā)支持高達25GT/s速率的串行互連替代技術(shù)。除了要求低抖動(dòng)時(shí)鐘之外，其中一些解決方案還需要展頻參考時(shí)鐘。Si5332系列產(chǎn)品提供支持雙獨立展頻通路的多功能解決方案。在每個(gè)輸出基礎上啟用展頻時(shí)鐘生成，這使得單個(gè)時(shí)鐘器件能夠同時(shí)支持展頻和非展頻時(shí)鐘的混合模式?？偠灾?，這些特性使得Si5332系列產(chǎn)品成為高速串行互連參考時(shí)鐘的最佳解決方案。

Si5332時(shí)鐘發(fā)生器專(zhuān)門(mén)用于簡(jiǎn)化時(shí)鐘樹(shù)設計，且不影響性能或功耗。新型系列產(chǎn)品集成了兩個(gè)MultiSynth小數時(shí)鐘合成器和五個(gè)獨立的整數分頻器，無(wú)需使用固定頻率時(shí)鐘和振蕩器來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘。Si5332時(shí)鐘具有230fs rms抖動(dòng)性能，提供優(yōu)于競爭解決方案2-5倍的低抖動(dòng)性能，同時(shí)提供10/25/100G SerDes時(shí)鐘要求。Si5332時(shí)鐘集成了大量片上電源調節器，無(wú)需競爭解決方案通常所需的片外昂貴的分立低壓差（LDO）穩壓器?；贛ultiSynth架構的Si5332系列產(chǎn)品同樣針對電源效率進(jìn)行了優(yōu)化，功耗比競爭對手低50-60%。

價(jià)格和供貨

Si5381/82/86無(wú)線(xiàn)時(shí)鐘現已提供樣片，計劃于12月份批量生產(chǎn)。而Si5332任意頻率時(shí)鐘產(chǎn)品現已量產(chǎn)，可提供樣片。樣片可以在兩周內發(fā)貨，批量產(chǎn)品可在四周內發(fā)貨。在一萬(wàn)片訂購數量下，Si5386單價(jià)為6.77美元起；6路輸出的Si5332產(chǎn)品單價(jià)為4.25美元起；12路輸出的Si5332產(chǎn)品單價(jià)為4.90美元起。此外，SiliconLabs提供相應的開(kāi)發(fā)套件套件能夠提供快速、方便的器件評估。