【应用】工作频率最高达2GHz的瑞萨时钟芯片8SLVD1204为网络通信处理板提供高速可靠时钟信号
现代的高性能处理器为了适应各种复杂的应用场合，集成了越来越多的功能和接口。比如PCIe，USB3.0，SATA，SGMII等等，随着接口速率的提高，处理器对时钟品质的要求也越来越高。瑞萨电子的8SLVD1204是一款双输入，四扇出的时钟芯片，工作频率最高达2GHz。本文介绍了它在一款网络通信处理板卡上的设计应用。
该项目是一块基于PowerPC架构处理器的网络通信处理板，CPU为NXP的LS1043，CPU具有两组支持多协议的Serdes接口，可以根据需要配置为PCIe、QSGMII、SATA、SGMII等通信接口，单通道Serdes最高速率可以达到5Gbps。这也要求外部提供两组100MHz的差分时钟，经过内部PLL倍频后分配给不同的接口使用。IDT（被RENESAS收购）公司的8SLVD1204具有2组差分输入和4组差分输出，正好可以满足该需求。
其Serdes部分的时钟框图如下所示。
图 1 处理器Serdes接口时钟框图
8SLVD1204的功能框图如下图所示。
图 2 8SLVD1204内部功能框图
8SLVD1204主要参数如下表所示。
从上表可以看出，8SLVD1204具有优秀的性能，很低的相位抖动和输出偏移，以及传输延迟等。采用单一3.3V供电，可以简化电源设计，而且体积只有3mmx3mm，在pcb上占用的面积几乎可以忽略不计。
8SLVD1204的电路图如下所示。
图 3 8SLVD1204原理图
8SLVD1204的输入可以采用单端输入，也可以采用差分输入，这里采用了LVDS的差分晶振作为时钟输入，电路更简洁，抗干扰性能也更好。在8SLVD1204的时钟输入端需要加一颗100欧姆的电阻作为终端匹配。8SLVD1204的电源并不需要做特别的处理，只需要用磁珠和电容做成一个简单的LC滤波即可。因为8SLVD1204有两组输入信号，这里时钟信号从CLK0输入，所以SEL引脚做接地处理。8SLVD1204的输出有4组，而LS1043处理器的Serdes需要两组100MHz差分时钟信号，所以这里只用了其中2组，剩下2组留空不用。VREF引脚为LVPECL时钟输入作为参考电压用，这里的输入为LVDS，所以也留空不用。整个电路既简单也很简洁。
8SLVD1204的PCB布局图如下所示。
图 4 8SLVD1204 PCB布局图
图中红色圈内为100MHz差分晶振，下方黄色圈内为8SLVD1204。器件布局时差分晶振尽量靠近8SLVD1204放置，以减少外界耦合进来的干扰，其他不相关的器件则距离8SLVD1204稍微远一些，减少100MHz时钟造成的干扰。这里100MHz差分晶振放在正面，而8SLVD1204放在背面，主要是为了避免输出时钟走线交叉。
下图是8SLVD1204的走线图。
图 5 8SLVD1204走线图
图中绿色圈内为8SLVD1204的输入信号，红色圈内为8SLVD1204的输出信号，因为都是差分信号，所以都按照差分信号的布线规则紧靠在一起走线，并且做了等长50mil的处理，避免其他走线对差分信号产生干扰。此外在黄色圈内靠近输出信号的过孔处还添加了接地孔，用于减小差分信号换层时的回流路径，可以改善时钟信号完整性。
8SLVD1204电路实物图如下所示。100MHz差分晶振因为放在另外一面，所以图中并没有显示。
图 6 8SLVD1204板卡实物图
实际测试，处理器LS1043的Serdes接口采用8SLVD1204提供的100MHz时钟信号，采用8SLVD1204提供的时钟，经过长时间测试，不论时PCIe接口、QSGMII接口还是SATA接口都表现出了稳定和可靠的性能和速度，获得客户的充分认可。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由深蓝的鱼提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。
相关推荐
【应用】基于R-Car E3的全图形仪表盘和驾驶舱解决方案，集成PMIC和时钟发生器实现高质量输出
Renesas推出的R-Car E3全图形仪表盘和驾驶舱解决方案，R-Car E3与系统电源管理芯片 (PMIC)和可配置式PCIe时钟发生器的组合可为可扩展的驾驶舱和信息娱乐解决方案提供高效率并支持各种显示输出和高质量输出 。
应用方案 发布时间 : 2021-12-15
【应用】瑞萨时钟芯片可轻松实现以太网时钟设计，RMS jitter＜0.3ps，相位抖动性能良好
以太网MAC/PHY芯片常用的接口是一些高速接口，需要同步随路一个发送时钟，因此这些芯片都需要对应的以太网参考时钟。这里我们推荐使用瑞萨（Renesas）的一颗843N571BKILF时钟合成器作为参考设计，实现以太网时钟树的设计。
应用方案 发布时间 : 2021-09-30
【应用】瑞萨4路低附加抖动时钟发生器9FGL0441DKILFT用于数据中心交换机，支持WOL
数据中心行业在全球迎来了的蓬勃发展，用来在因特网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。而其中的关键器件就是高速交换机，本文将介绍瑞萨的4路低附加抖动时钟发生器9FGL0441DKILFT在数据中心交换机中的应用。
应用方案 发布时间 : 2023-03-27
【产品】CK440Q PCIe Gen5服务器时钟发生器9SQ440，支持0%、-0.3%和-0.5%的扩频
瑞萨电子（Renesas）推出的9SQ440是一款符合英特尔CK440Q标准的中央时钟发生器，该产品专为高性能计算和数据中心应用的下一代英特尔平台设计。9SQ440是单芯片设计，符合PCIe Gen5标准，可作为完整的时钟解决方案使用，也可与符合DB2000Q的时钟缓冲器组合使用。
新产品 发布时间 : 2021-02-21
【经验】解析R-Car H3/M3/M3N/E3 SCIF串口驱动模块的时钟源设置、使能硬件流控制和内核配置
Renesas推出的驾驶安全辅助系统和车载信息娱乐系统的第三代R-Car SoC芯片，第三代的产品主要包括R-Car H3、R-Car H3N、R-Car M3、R-Car M3N、R-Car D3、R-Car E3、R-Car V3H、R-Car V3M，本文将解析R-Car H3/M3/M3N/E3 SCIF串口驱动模块的时钟源设置、使能硬件流控制和内核配置。
设计经验 发布时间 : 2020-04-07
大咖座谈 | 半导体行业对AI在终端场景及应用中的推动
尽管关于生成式AI和ChatGPT-4的讨论不绝于耳，但到2025年，大约75%的数据将来自网络边缘设备，而非云端。与此同时，目前企业收集的数据有90%被丢弃，这也为我们带来一个激动人心的机会，来寻找这些数据的有效用途。
行业资讯 发布时间 : 2023-12-07
【经验】解析Renesas时钟发生器通过软件查看PLL锁定状态的方法
Renesas时钟发生器5P49V6965A000NLGI是可编程时钟发生器，相位抖动低至0.5ps，支持单端输出1kHz~200MHz，差分格式输出频点1kHz~350MHz，广泛应用于基站、数据中心等应用中。本文解析通过软件查看PLL锁定状态的方法。
设计经验 发布时间 : 2022-10-03
【经验】RA6快速设计指南之时钟电路(2)
RENESAS将通过系列文章为大家介绍MCU RA6快速设计指南，方便各位工程师朋友更好地上手该系列芯片。本文重点介绍RA6快速设计指南之时钟电路(2)。
设计经验 发布时间 : 2023-07-20
Timing Products Division - Overview
型号- 8P79808,9DBL02XX,5L2503,5X1503,9DBL08XX,8SLVD1204,5P1105,8P391206,1338,9FGV100X,8T49N240,1337,8V19N4XX,8P391208,8T49N241,8T49N285,8T49N242,8T49N286,8L30XXX,8T49N287,8T49N2XX,8P391204,8P791204,5P83903,8V49NS0412,1339,DS1338,DS1339,5P350XX,8P79818,DS1337,8P791206,8P791208,5PB1203,9FGV1003,8T39S,9FGV1004,9FGV1001,5PB12XX,9FGV1002,5P1103,8SLVP,8SLVPXXXX,8V19N470,8V79S6XX,5P49V69XX,8P34SXXXX,8P34S,5PB1110,8SLVD,8A34013,8A34012,8V97053,8A34011,9DBL05XX,5X2503,8V97051,8T39SXX,9DBL07XX,9DBL09XX,9ZXLXXXX,5P8390X,9FGL02XX,8V4XNSXX12,8T49N28X,PROXO,FXA2016,8T49N24X,8V49NSXXXX,8V41NS0412,8V49NS0312,9FGL08XX,82P339XX,5PB11XX,5P35023,9DBLXXXX,DS133X,82P33XXX,5PB1XXX,IDT1337AG,8V97XXX,5PB1108,5L1503,XA,8A340XX,5PB1106,5PB1104,5PB1102,XL,9FGLXXXX,8SLVDXXXX,5L350XX,9DML04XX,5P49V6967,XU,5P49V6965
想咨询一下关于78K0R/FG3(upd78F1843)中option byte中LIOUSE bit的作用是什么？系统复位之后默认的是内部高速时钟，那如果将LIOUSE 设置为1（Enables internal low-speed oscillation operation）有什么影响？
瑞萨78K0R/FG3(upd78F1843芯片)，将option中的LIOUSE 设置为1，只是打开了内部低速时钟使能，系统上电时仍然以内部高速时钟先运行。系统低速时钟可以给定时器使用，在设置系统时钟时也可以将系统时钟切为低速时钟，如果没有设置的话，除了功耗增加些没有其它影响。
技术问答 发布时间 : 2019-11-06
【经验】RA6快速设计指南之选项设置存储器、时钟电路(1)
RENESAS将通过系列文章为大家介绍MCU RA6快速设计指南，方便各位工程师朋友更好地上手该系列芯片。本文重点介绍RA6快速设计指南之选项设置存储器，时钟电路(1)。
设计经验 发布时间 : 2023-07-20
【产品】用于PCIExpress和QPI时钟的低功耗差分扇出缓冲器ICS9DBL411B
瑞萨电子旗下IDT公司推出一款4路输出低功耗差分扇出缓冲器ICS9DBL411B， 每个输出都有自己的OE＃引脚， 该芯片的最大值工作频率为150 MHz。它主要应用于PCI-Express Gen 1，PCI-Express Gen 2，PCI-Express Gen 3或QPI扇出缓冲器等领域。
新产品 发布时间 : 2019-10-21
【应用】世强微功率智能抄表系统方案 小而精为环保节能做贡献
该方案具有高可靠性，节能环保，设计简单等特点，支持微功率无线抄表、RS485总线抄表、PLC电力载波抄表、红外通信等。
方案 发布时间 : 2017-04-12
电子商城
现货市场
服务
世强深圳实验室提供Robei EDA软件免费使用服务，与VCS、NC-Verilog、Modelsim等EDA工具无缝衔接，将IC设计高度抽象化，并精简到三个基本元素:模块、引脚、连接线，自动生成代码。点击预约，支持到场/视频直播使用，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
Ignion可支持多协议、宽频段的物联网天线方案设计，协议：Wi-Fi、Bluetooth、UWB、Lora、Zigbee、2G、3G、4G、5G、CBRS、GNSS、GSM、LTE-M、NB-IoT等，频段范围：400MHz~10600MHz。
最小起订量： 2500 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论