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ルネサス、揺らぎの実効値25フェムト秒のクロックICを発売

この記事のポイント

  1. 実現したこと

    クロックIC群FemtoClock 3は、単一デバイスから最大4系統の周波数を生成できる。

  2. 実現の仕組み

    一般に入手可能な48~73MHzの水晶振動子を使い、高速通信向けの基準クロックを生成する。

  3. 得られた結果

    ルネサスが公表したクロックのタイミングの揺らぎは、実効値で25フェムト秒となった。

  4. 従来との違い

    発売されたクロックICは、同期、ジッター低減、クロック生成の動作モードを単一チップに統合している。

水晶振動子から中央のクロックICへ入力し、複数の通信回路へ基準クロックを分配する様子を描いた編集イラスト。
AI生成画像

タイミングの揺らぎを実効値で25フェムト秒とするクロックIC群FemtoClock 3が発売された。クロック生成に加え、同期とジッター低減の動作モードを単一チップに備え、高速通信機器のクロック構成を支える。

48~73MHzの水晶振動子から高速通信の基準クロックを生成

ルネサス エレクトロニクスが公表したFemtoClock 3のジッター性能は25fs-rmsだ。ジッターはクロックのタイミングの揺らぎを指し、この値はその実効値が25フェムト秒であることを示す。

このクロックICは、一般に入手可能な48~73MHzの水晶振動子を使う。ルネサスは、この構成で112Gbpsおよび224GbpsのSerDes設計に必要な位相雑音とジッターの要件を満たすとしている。通信速度の数値はSerDesの伝送レートを表し、水晶振動子の周波数とは区別される。

最大4系統の周波数と8・12出力を一つのデバイスに

基準クロックをシステム内へ供給するため、FemtoClock 3は単一デバイスから最大4つの周波数ドメインを生成できる。異なる周波数のクロックを用意できる構成に、8出力と12出力の製品を組み合わせている。

動作モードには、クロック生成のほか、同期とジッター低減がある。これらの機能を単一チップにまとめ、クロックを生成する機能と同期・揺らぎ低減の機能を同じデバイスで扱う構成とした。

電源回路も内蔵し、1.8V単一電源で動作

クロック機能の集約に加え、FemtoClock 3は電源変動の影響を抑える性能に優れたLDOを内蔵する。ルネサスは、この電源回路の統合が基板の複雑さとコストを減らすとしている。

デバイスは単一の1.8V電源で動作し、公表消費電力は1.2Wだ。クロック生成・同期の機能と内蔵電源回路を、この電源構成で利用する。

評価ボードで設定し、工場でのカスタマイズにも対応

設定アプリケーションRenesas IC Toolbox(RICBox)は、評価ボード上のFemtoClock 3の設定とプログラミングに対応する。製品には不揮発性メモリーも内蔵されており、顧客の追加費用なしで工場での設定のカスタマイズが可能だ。

ルネサスは4月18日、デバイスと評価ボードの販売を開始した。いずれもルネサスと販売代理店から入手できる。