【应用】取代多颗晶振，实现单芯片千兆交换机时钟设计

时间： 2019-07-27 来源：世强作者：火芯人

技术问答

随着通信业的发展以及国民经济信息化的推进，以太网交换机市场呈稳步上升态势。目前100兆的网络速度由于不太能胜任高速多媒体网络通信的需求，正逐步退出历史舞台，千兆以太网或者更快的万兆交换机正在高速发展，逐渐成为市场主流。

交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备，交换机的核心是交换模块，交换机内部通常会包括PHY接口芯片、CPU控制模块、以太网控制器、serdes接口等芯片部件，要保证这些芯片相互协调工作，通常会需要多个时钟源，比如外部25M 本地钟、SERDES参考时钟等等。

传统的设计，为了方便，会为每个芯片或接口提供一个晶振源。但是，随着交换机的设计复杂程度的增加，时钟源的个数会越来越多（当然，除非有些交换芯片内部提供PLL），这不仅增加了PCB的布板面积，也带来了散热、信号完整性等一系列问题。而且，由于功能设计的需要，可能需要不同频点的时钟配置，特别是临时调试时，这就需要频繁更换晶振设置，从而带来更多的工作成本。

为了节省PCB布板面积，降低时钟链路的复杂性，这里我们推荐选用世强代理的SILICON LABS Si5335时钟发生器，用于取代多颗晶振，实现单芯片的交换机时钟架构设计，如图1。

图1：交换机时钟树

Si5335是一款非常适合交换机/路由器时钟设计的时钟发生器，其主要优点：
1）封装尺寸小，Si5335只有4*4mm的封装，而现在多种差分XO的尺寸已经达到5*3.2mm的封装，因此节省的PCB面积非常可观。
2）支持频率非常宽，10~350M的输入频率范围加上1~350M的输出频率范围，完全覆盖了交换机时钟树的各种时钟频率需求（交换机常用的频率点主要包括25M、125M、156.25M等）。
3）Si5335支持各种差分、单端电平格式输出，当然包括PCIE接口的HCSL格式输出。
4）Si5335支持扩频功能，可以有效降低对周围器件的EMI，保证信号完整性。
5）Si5335内部有非易失性NVM，可存储四种频率计划的固件（每种频率计划包含独立的4路输出），工程师可配合外部的FS[1:0]管脚，非常方便的选择其中的一种作为可选频率计划输出。

相关技术文档：

Silicon Labs SI5335A/B/C/D 数据手册详情>>>

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全部评论（1）

幻醒时光倒流 Lv7. 资深专家 2018-06-29

不错哦，发给工程师看看

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