安森美半導體完整時鐘解決方案滿足時鐘市場更高要求

安森美半導體（ON Semiconductor）不斷開發和拓展完整的時鐘解決方案，進一步鞏固了其在時鐘市場上的技術領導者地位。基于在雙極型、CMOS和0.18μm硅鍺（SiGe）BiCMOS工藝上先進的鎖相環（PLL）電路布局和設計專業技術，安森美半導體25年來一直在最低抖動和skew時鐘分配性能方面領先業界。安森美半導體的時間抖動比競爭對手小50%，令系統設計更簡易，并消除時間誤差。此外，安森美半導體在全球時鐘支持（ECL）市場排名第一。

市場研究機構Databeans的調查表明，2007年全球時鐘市場收入為16億美元，預計2007年至2012年總時鐘市場年復合增長率（CAGR）將達到11%。安森美半導體標準產品部全球市場營銷副總裁麥滿權認為，隨著市場應用走向融合，硅基時鐘和晶振供應商將進行整合，硅基鎖相環（PLL）時鐘解決方案將繼續替代傳統晶振（XO）以滿足更高頻率、復雜度及系統同步對時鐘解決方案的要求。

隨著自動測試設備、電信及網絡、計算機及消費電子產品復雜度及系統數據傳輸率/頻率的不斷提高，系統需要更加精確的同步，并實現更低的抖動(低于1 ps)。同時，系統對高性價比的電磁干擾(EMI)抑制(采用擴頻技術)的要求也越來越高。因此，客戶需要用多頻率時鐘產生器來整合時鐘樹(晶體、PLL、緩存、I/O)，利用高性能的鎖相環(PLL)替代較高頻率應用中的傳統晶振，使時鐘扇出具備靈活的skew，并支持多種I/O(LVDS、PECL、HCSL、HSTL)。此外，客戶還需要半定制化時鐘和可編程時鐘來盡量提升系統性能和設計靈活性。這些應用趨勢對時鐘產生技術及頻率元件提出了更高的要求，市場迫切需要能夠滿足上述需求的完整時鐘樹解決方案。

麥滿權表示：“正是為了迎合時鐘市場及時鐘產生技術的應用趨勢，我們利用先進的半導體工藝和模擬技術專長，開發了一系列全硅頻率技術產品。這些產品可以在系統中提供猶如心臟有規律的跳動的準確頻率，在實現更高性能的同時，簡化系統的復雜程度，實現精確的系統同步。”

安森美半導體的時鐘樹解決方案包括時鐘產生和時鐘支持及分配兩大部分。前者包括高性能時鐘、時鐘模塊、靈活的CMOS可編程時鐘；后者包括時鐘分配、分立式PLL器件、時鐘支持邏輯。其中，時鐘產生部分中基于PLL的PureEdge硅頻率模塊NBXxxxx系列目前包括九款產品，均具有業界一流的長期時域抖動性能和10 MHz頻率優異的-163 dBc/Hz元件域噪聲，可彌補在整合12 Hz至20 MHz頻率時的0.4皮秒(ps)均方根(RMS)相位抖動，使整個系統時鐘樹具有更大的時序裕量。這些元件創造了亞皮秒抖動質量的時鐘，可以實現100 MHz、106.25 MHz、125 MHz、155.52 MHz、156.25 MHz、200.00 MHz、212.5 MHz、250 MHz、311.04 MHz和312.5 MHz中的單個和/或兩個頻率，非常適用于1x/2x光纖信道、串行ATA、iSCSI、PCIe、同步光網絡(SONET)/同步數字體系(SDH)、以太網和時鐘裕量應用。

采用PureEdge時鐘產生模塊可以為設計師帶來以下優勢：替代傳統晶振，降低成本，增加靈活性和功能。在晶振方面，可以縮短傳統晶振的上市時間，易于獲得非標準頻率。更重要的是，混合模塊中的PLL可以在5 mm×7 mm×1.9 mm陶瓷封裝中直接替代晶振模塊。這種方式可以提供多種可供選擇的頻率、多種邏輯系列輸出電平(無需電平轉換器)，抑制抖動；還可以降低制造成本，提高可靠性。

安森美半導體標準產品部先進邏輯分部總監兼總經理何燾(Dan Huettl)說：“安森美半導體的PLL硅頻率技術可以提供極有競爭力的相位噪聲和穩定的性能，因此將逐漸替代目前微處理器和采用微控制器的系統中的傳統晶振。”他表示，PLL技術還具備許多其他傳統晶振所沒有的優勢，包括設計上的靈活性、可編程能力，有助于降低成本和提高性能。可編程PLL還可以產生多種頻率，支持多種接口，所以能以單一IC滿足全部時鐘樹要求，讓客戶能以單個器件替代多個晶振，實現靈活的設計。此外，它還支持擴頻和可編程延遲等新功能。

值得一提的是，除了高性能PureEdge時鐘產生模塊為設計人員實現晶振替代和提升靈活性，安森美半導體的可編程時鐘以單顆器件替代傳統解決方案，為設計人員提供靈活性，并具有一流抖動性能，幫助他們滿足設計要求。以常見的機頂盒(STB)、數字電視、家庭網關和其它消費應用等為例，這些系統中可能涉及到眾多不同的功能模塊，需要不同的時鐘頻率，如PCI(33 MHz)、PCIe(66 MHz)、USB(24/48 MHz)、以太網(20/25/50 MHz)、處理器時鐘(14/24 MHz)、視頻時鐘(27 MHz)、ADSL/VDSL(36 MHz)、DDR2/DDR3存儲器時鐘(100/133/166/200/266/333/400 MHz)、千兆位以太網GbE(125 MHz)和ASIC時鐘(廠商專有的30至100 MHz)等。目前業界用于滿足機頂盒等應用復雜時鐘要求的解決方案是分產晶體和/或CMOS晶體振蕩器。這種解決方案帶來許多問題，一是成本高昂，每部機頂盒/數字電視等系統需要采用5至7顆晶體/晶體振蕩器，二是占用過多的電路板空間，三是增加了設計復雜度，四是晶體和CMOS晶體振蕩器的采購交貨周期較長，不利于制造商加快產品上市時間。針對這些問題，安森美半導體推出高性能的可編程時鐘乘法器，采用單個多PLL可編程時鐘解決方案替代機頂盒、數字電視和其它消費應用中的所有分立晶體和/或CMOS晶體振蕩器，產生系統需要的所有頻率，幫助減小電路板空間、降低成本及提高設計靈活性。

NB3N3020就是安森美半導體最新推出的一款可編程時鐘乘法器，這器件在同顆器件上產生低壓正射極耦合邏輯(LVPECL)時鐘及低壓互補金屬氧化物半導體(LVCMOS)時鐘，這使NB3N3020能夠用于寬廣范圍的應用，如網絡、消費電子和計算機應用。這器件含有三個三電平LVCMOS單端選擇引腳，設定26種可能時鐘頻率中的一種，從而為設計人員提供靈活性，幫助他們滿足設計要求，及采用單顆定制器件替代不同系統中的多個時鐘。NB3N3020可編程時鐘乘法器擁有8 MHz至210 MHz的寬輸出頻率范圍。它采用一顆5.0至27 MHz基本模式并行諧振晶體或一顆2.0至210 MHZ LVCMOS單端時鐘源，產生差分LVPECL輸出和單端LVCMOS輸出，而多種可供選擇的時鐘輸出頻率是對輸入時鐘頻率相乘的結果。低電平時，LVCMOS輸出啟用(OE)三態時鐘輸出，使系統設計人員能夠在其系統中動態地控制時序狀況。這器件擁有極佳的抖動性能，周期抖動僅為5皮秒(ps)，從而為電路板設計人員提供更高的系統時序裕量，適合更高頻率的設計，具有更高的可靠性。

除了不斷推出新產品，安森美半導體也針對不同客戶的不同需求進行產品定制化。安森美半導體的新一代產品策略是充分利用在專有組件庫、高速PLL設計和微型封裝的技術優勢，繼續開發領先業界的時鐘產生和支持產品及邏輯轉換器，以業界最完整、抖動最低的時鐘樹解決方案滿足路由器/交換機、光網絡/無源光網絡(PON)、DSLAM/集成多工器、工作站CPU和存儲器時鐘分配、網絡服務器、存儲區域網絡(主總線適配器卡、網絡卡)、工作站和服務器、機頂盒和數字電視等應用的需求。