Transcript 新製品のご紹介: 高性能 4PLLクロック ジェネレーター

新製品のご紹介:
高性能
4PLLクロック ジェネレーター
サイプレスは次世代民生用デバイス向けの業界最高水準の
フレキシブルなタイミング ソリューションを提供
001-92289
Rev *A
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高性能4PLLクロック ジェネレーター新製品のご紹介 (カスタマ)
民生機器がデータ転送規格の高速化をけん引
民生用デバイスの接続機能はより豊富になりつつある
ユーザー エクスペリエンスを充実させるためにストレージ、メディア処理および接続機能を統合
従ってユーザーはいつでもどこでもデジタル メデイアのコンテンツを作成、格納、共有することが可能
高解像度のメディア コンテンツを共有するにはより高速なデータ転送規格が必要
データ ストレージ転送プロトコルはSATA1.0からSATA3.0に移行
イーサネット システムは10Gbpsから100Gbpsに移行
USB3.0はUSB2.0を置き換えている
データ相互接続の標準規格はPCIe1.0からPCIe3.0に移行
民生用デバイスは複数のデータ転送規格とそれぞれのタイミング要件に対応する必要がある
CY274101が発生する各データ転送規格のリファレンス クロック
100MHz LVDS、3ps RMSジッタ
48MHz LVCMOS、100ps CCJ2
24MHz
SATA3.0ホスト
USB3.0ハブ
CY27410
25MHz LVCMOS、100ps CCJ2
イーサネット
MAC
100MHz HCSL3、1ps RMSジッタ
PCIe3.0ハブ
民生用デバイスは高度に統合した柔軟なタイミング ソリューションを必要とする
クロック ジェネレーターは、最大12の出力周波数を生成することが可能
ツー サイクル ジッタ
3 高速電流ステアリング ロジック
1 CY27410プログラマブル
2 サイクル
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高性能4PLLクロック ジェネレーター新製品のご紹介 (カスタマ)
2a
プログラマブル クロック ソリューションのパイオニア
プログラマブル クロック業界の20年のリーダーであるサイプレスが設計した世界最初の製品:
プログラマブル クロック ジェネレーター
プログラマブル スキュー バッファ
水晶発振器向けのプログラマブル ダイ
サイプレスの幅広いクロック ポートフォリオ
1,700のクロック製品マーケティング型番
RMS位相ジッタが0.6ps未満の700MHzまでの周波数を生成するクロック ジェネレーター
RMS位相ジッタが0.05ps未満の1,500MHzまでの周波数に対応するクロック バッファ
産業用および車載用製品
サイプレスは、25億個以上の製品を販売した実績のある信頼性の高いクロック メーカー
納期遵守率99.4％以上で6週間以下の予測可能なリードタイムを提示
複数のアセンブリとテスト サイトにより顧客への安定した供給を保証
20年以上の製品サポート
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高性能4PLLクロック ジェネレーター新製品のご紹介 (カスタマ)
2b
専門用語
サイクル ツー サイクル ジッタ (ps)
1000クロック サイクルにわたって測定された隣接した2つのクロック サイクル間でのクロック周期内の最大差異
位相ノイズ (dBc/Hz)
クロック信号から所与のオフセット周波数を中心とする1Hzウィンドウ内で計測された、クロック信号電力に対する雑音電力
RMS位相ジッタ (ps)
一般的に12kHz～20MHzの特定帯域幅 (下記参照) に応じる位相ノイズの総和
f2
10PN(f)/10
f1
RMS位相ジッタ =
𝑑𝑓
、fcはクロック周波数
2πfc
電圧制御された周波数合成 (VCFS)
クロック信号の周波数を制御電圧入力に応じて変更する方法
位相ノイズ特性
RMS位相ジッタ曲線
位相ノイズ
(dBc/Hz)
1Hz BW
位相ノイズ (dBc/Hz)
電力 (dBc)
位相ノイズPN (f)
RMS位相ジッタ
オフセット
fc
周波数 (kHz)
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fc
f1
高性能4PLLクロック ジェネレーター新製品のご紹介 (カスタマ)
周波数 (kHz)
f2
3a
専門用語
電磁妨害 (EMI)
外部機器による放射に起因し、電子回路に影響を与える障害
クロックは高周波であり周期性をもつため放射を発生させる
スペクトラム拡散 (SS) 変調
クロック信号の周波数を変化し、広い周波数範囲にわたってそのエネルギーを拡散して、EMIを低減するための方法
周波数選択
外部デジタル制御ピンを用いて予めプログラムされた出力周波数を選択するために
使用されるクロック ジェネレーター内の機能
消費電力を低減するために、特定のペリフェラルへのクロックを選択してオフにするのに使用
グリッチ
クロック信号のレベルが確定する前に発生する望ましくない遷移
周波数領域におけるスペクトラム拡散変調
グリッチ
グリッチ
スペクトラム拡散EMIの低減:
標準10dB
電力 (dBc)
ボルト (V)
FCC EMIの許容値
水晶ベースのソリュー
ションを使用
水晶とサイプレス製品を使って
生成されたEMI低減クロック
時間 (ps)
周波数 (kHz)
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3b
エンジニアが直面する課題
民生用デバイス内の複数クロックにより、BOMコストとプリント基板の実装面積が増加
プロセッサおよびペリフェラル (PCIe、USB、SATA、GbE) 用に、最大12のリファレンス クロック (RTC1を含む) が必要となることがある
高周波のクロックは不要輻射基準に違反するEMIを十分に発生させる
フェライト ビーズおよびチョークなど従来のEMI低減手法は高価であり、さらに基板の実装面積を増加
EMIのテストは一般的に開発サイクルの終りに行われるため、EMI問題は市場投入までの時間に影響を与える
民生用デバイスでは、リファレンス クロックを管理するための追加コンポーネントを必要とする
オーディオ システムはバースト ノイズを抑制するために、グリッチを発生しないクロック切り替えを必要とする2
多機能プリンタでは、消費電力を低減するために、特定の周辺機器へのクロックを選択してオフにする必要
複数のシステム オンチップを備えた民生用デバイスでは、それぞれのリファレンス クロックの位相が互いに一致している必要
サイプレスのCY27410 4-PLLクロック ジェネレーターはこれらの問題を解決
単一チップ上で最大12通りにプログラム可能な出力周波数を生成することにより基板の実装面積を節約
スペクトラム拡散変調によりEMIを低減
グリッチフリー切り替え、周波数選択、出力位相調整によりシステム デザインを簡易化
サイプレスの高性能クロック ジェネレーターは、システム設計を簡略化するシングル チップ ソリューション
1 リアルタイム
クロック (32.768kHz)
2 周波数切り替え時に発生する高周波グリッチによって生じる可聴雑音
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CY27410 vs. 競合製品
機能
CY27410
5V49EE902
Si5338
VCFS
有
有
無
PLLのカスケード接続
有
無
無
遅延ゼロバッファ モード
有
無し
有
非ゼロ遅延バッファ モード
有
無
無
出力位相調整
有
無
有
グリッチ フリー出力
有
有
無
周波数選択
有
有
無
基板上のプログラミング
有
無
有
リアルタイムクロック
有
無
無
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6a
CY27410 vs. 競合製品
機能
最大出力周波数
(シングルエンド)
CY27410
5V49EE902
Si5338
250MHz
200MHz
200MHz
最大出力周波数 (差動)
700MHz
500MHz
700MHz
サイクル ツー サイクル
ジッタ
30ps
200ps
30ps
RMS位相ジッタ
0.7ps
3ps
0.7ps
出力数
12シングルエンド、8差動
9シングルエンド、2差動
8シングルエンド、4差動
PLL当たりの電流
20mA
22.5mA
45mA
転送規格
PCIe 3.0、SATA 2.0、10GbE、
USB 3.0
PCIe1.0、SATA2.0、10GbE、
USB 3.0
PCIe 3.0、SATA 2.0、10GbE、
USB 3.0
VDD
1.8、2.5、3.3V
3.3V
1.8、2.5、3.3V
プログラマビリティ
I2C
無
I2C
センター拡散
±0.225%～±2.50%
±0.5%
±0.2%～±5%
ダウン拡散
-0.25%～-5.0%
-0.5%
-0.5%
車載用
有
無
無
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6b
CY27410はより良いソリューション
複数のタイミング コンポーネントを使っ
た従来の設計を簡易化することを目
的として…
PCIeクロック
サイプレスの多出力のプログラマブル
クロックを選択して…
複数のアプリケーションに対応した統合さ
れた低コストのソリューションを設計
複合プリンタ
10GbEクロック
データ転送規格ごとに1チップ
フェムトセル
EMI低減用のフェライト ビーズとチョーク
4PLLクロック ジェネレーター
PCIe、SATA、GbE、USB用のリファレンス クロック
EMIを低減するスペクトラム拡散変調
RTC用の低周波数に対応
ゼロ遅延バッファまたは非ゼロ遅延バッファとして
コンフィギュレーション可能
リアルタイム クロック (RTC)
車載インフォテイメント システム
クロック バッファ
RTCとバッファなどの他のコンポーネント
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タイミング ソリューション ポートフォリオ (NDA)
プログラマブル | 高性能 | EMI低減 | 車載用A1
標準性能
高性能
クロック ジェネレーター
クロック バッファ
非ゼロ遅延バッファ (NZDB)
EMI低減無し
CY276x
最大周波数: 700MHz
8出力、PCIe 3.0、2 PLL
0.7ps未満のRMSジッタ2、Ind3、Auto A1
CY294x/CY5107
最大周波数: 1.4GHz
1出力、40/100GbE、1 PLL
0.15ps未満のRMSジッタ2、Ind3
CY274x
最大周波数: 700MHz
12出力、PCIe 3.0、4 PLL
0.7ps未満のRMSジッタ2、Ind3、 Auto A1
CY2Xx (FleXO™)
最大周波数: 690MHz
1出力、周波数マージン
0.6ps未満のRMSジッタ2、Ind3
CY2DLx/DMx/DPx/CPx
最大周波数: 1.5GHz
2～10出力、LVDS、LVPECL、CML
0.05ps未満のRMSジッタ2、Ind3
CY254x/CY251x
最大周波数: 166MHz
3～9出力、1～4 PLL、I2C、周波数選択
100ps CCJ4、Ind3
CY2239x/CY229x/CY2238x
最大周波数: 200MHz
3～6出力、3～4 PLL、I2C、周波数選択
400ps CCJ4、Ind3、Auto A1
CY2994x
最大周波数: 200MHz
9～18出力、LVCMOS
200ps CCJ4、Ind3
CY22800
最大周波数: 166MHz
3出力、1 PLL
250ps CCJ4、Ind3
CY22050/150/801
最大周波数: 200MHz
3～6出力、1 PLL
250ps CCJ4、Ind3
CY230x/EP0x
最大周波数: 220MHz
5～9出力、LVCMOS
22ps CCJ4、Ind3
CY230xNZ
最大周波数: 133MHz
4～18出力、LVCMOS
250ps CCJ4、Ind3
CY23FS04/08
最大周波数: 200MHz
4～8出力、フェイルセーフ5
200ps CCJ4、Ind3
CY278x
最大周波数: 200MHz
4出力、PCIe 3.0、1 PLL
0.7ps未満のRMSジッタ2、Ind3、Auto A1
アプリケーション別
ゼロ遅延バッファ (ZDB)
EMI低減付き
CY23S02/05/08/09
最大周波数: 200MHz
2～9出力、Spread Aware
200ps CCJ4、Ind3
CY7B99x (RoboClock™)
最大周波数: 200MHz
8～18出力、コンフィギュレーション可能なスキュー
50ps CCJ4、Ind3
CY2429x
最大周波数: 200MHz
2～4出力、PCIe 1.1
75ps CCJ4、Ind3、Auto A1
1
4サイクル
2
5
AEC-Q100 -40ºC～+85ºC
積分された位相ノイズ、12kHz～20MHzのオフセット
3 産業用グレード-40ºC～+85ºC
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ツー サイクル ジッタ
クロック ソースが故障する場合のクロック自動切り替え
高性能4PLLクロック ジェネレーター新製品のご紹介 (カスタマ)
量産中
新製品
開発／コンセプト
8
製品概要
アプリケーション
ブロック図
多機能プリンタ
デジタル テレビ
ブルーレイ レコーダー
ホーム ゲートウェイ
フェムトセル
ルータおよびスイッチ
4PLLスペクトラム拡散クロック ジェネレーター
PLL1ブロック
Out2
PLL
特長
高周波数: 差動出力の場合は700MHz、シングルエンド出力の場合は
250MHz
ピン選択およびI2Cプログラミング
12の出力
8つがシングルエンド出力または差動出力としてコンフィギュ
レーション可能
4つのシングルエンド
PCIe3.0、SATA2.0と10GbE規格に対応したリファレンス クロック
RMS位相ジッタ 0.7ps未満 (標準)
その他の特長:
ゼロ遅延バッファまたは非ゼロ遅延バッファとしてコンフィギュ
レーション可能
グリッチ フリーの周波数切り替え
周波数選択
出力位相調整
PLLカスケード接続
電圧制御された周波数合成
分周器
Out3N
出力
バンク1
Out4P
Out4N
Out5N
PLL2ブロック
Out6P
Out6N
Out7P
Out7N
SCLK4
SDAT4
VIN5
FS26
FS16
FS06
メモリ
および制御
ロジック
Out8P
PLL3ブロック
出力
バンク2
Out8N
Out9P
Out9N
Out10P
PLL4ブロック
Out10N
Out11
Out12
暫定版データシート: 営業担当者まで
サンプル出荷: 2014年第3四半期
量産: 2014年第4四半期
1
4 シリアル
2
5 VCFSの電圧入力ピン
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Out3P
Out5P
入力
ブロック
出荷予定
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分周器
分周器
XIN1
XOUT2
IN1P3
IN1N3
IN2P3
IN2N3
資料
水晶振動子の入力
水晶振動子の出力
3 リファレンス クロックの入力
Out1
分周器
ポート
6 周波数選択入力
高性能4PLLクロック ジェネレーター新製品のご紹介 (カスタマ)
9
評価にあたって
1.
サイプレスのタイミング ソリューションのウェブサイト: www.cypress.com/go/timing
2.
タイミング ソリューションのロードマップ: www.cypress.com/go/TimingRoadmaps
3.
暫定版データシート: 営業担当者まで
4.
連絡先: [email protected]
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付録
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製品セレクタ ガイド
型番
出力数
プログラマビリティ
グレード
パッケージ
CY27410FLTXI
12
フィールド
産業用
48-QFN
CY27410LTXI - XXX
12
ファクトリ
産業用
48-QFN
CY27430FLTXA
9
フィールド
車載用
48-QFN
CY27430LTXA - XXX
9
ファクトリ
車載用
48-QFN
部品番号の構成
CY 274 XX F LTX X - XXX
コンフィギュレーション識別子: ブランク = フィールド プログラマブル、XXX = 工場出荷時にプログラム済み
グレード: I = 産業用、A = 車載用
パッケージ タイプ: 鉛フリーQFN
プログラマビリティ: F = フィールド プログラマブル、ブランク = 工場出荷時にプログラム済み
製品の種類: 10 = 産業用、30 = 車載用
マーケティング コード: 274 = クロック ジェネレーター
会社ID: CY=サイプレス
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参考資料およびリンク
サイプレスのタイミング ソリューションのウェブサイト: www.cypress.com/go/timing
サイプレスのタイミング ソリューションのウェブサイト: www.cypress.com/go/TimingRoadmaps
製品の概要: www.cypress.com/go/CY27410
プログラミングおよび評価キット: www.cypress.com/go/TimingKits
ソフトウェア: www.cypress.com/go/TimingSoftware
アプリケーション ノート: www.cypress.com/go/TimingAppNotes
連絡先: [email protected]
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CY27410と競合製品との価格比較
システムBOM1
クロック ジェネレーター
CY27410
IDT5V49EE902NLGI8 SI5338M-B-GMR
$ 7.50
$
5.63
$
8.80
追加のシングルエンド出力2
3.43
1.43
追加の差動出力3
1.78
2.26
VCFS／グリッチ フリー出力4
1.04
低周波数対応5
システムの総費用
0.46
$ 7.50
CY27410の使用による節約分
1
2
3
4
5
$
11.30
34%
0.46
$
13.99
46%
2014年7月30日付けDigikeyウェブサイトでの1000個購入時の価格 (SL15300の価格は2500個購入時)
IDT5V49EE902はLVCMOS周波数を9つ生成可能。CY27410の出力数に合わせるためには、残り3つのLVCMOS周波数の生成にIDT5V19EE403NLG18が必要
SI5338はLVCMOS周波数を8つ生成可能。CY27410の出力数に合わせるためには、残り4つのLVCMOS周波数の生成にSL15300ZCTが必要
IDT5V49EE902は差動周波数を2つ生成可能。CY27410の出力数に合わせるためには、残り6つの差動周波数の生成にIDT74FCT3807DCGIが必要
SI5338は差動周波数を4つ生成可能。CY27410の出力数に合わせるためには、残り4つの差動周波数の生成にSI52144-A01AGMが必要
SI5338はVCFSとグリッチ フリー出力を提供するためにSI5351A-B-GTを必要とする
IDTとSiLabsは、低周波数のRTC出力 (32.768kHz) に対応するために、外部水晶MC-306 32.7680K-A0:ROHS (1000個購入時の価格) を必要とする
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