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실리콘랩스, 10/25/100G 설계 간소화하는 저전력 클럭 IC 출시
이나리 기자 | 승인 2017.09.26 10:47

[EPNC=이나리 기자] 실리콘랩스(Silicon Labs)는 10/25/100G 애플리케이션을 위해 집적도가 높은 타이밍 솔루션을 제공하는 고성능 클럭 발생기 신제품군을 출시한다고 밝혔다. 

실리콘랩스의 검증된 MultiSynth 소수형(fractional) 클럭 합성 기술을 기반으로 한 새로운 Si5332 클럭 제품군은 동급 최고의 주파수 유연성과 230fs rms의 지터 성능을 제공하는 타이밍 솔루션이다. 클럭 출력을 6, 8, 12개까지 확장하는 다양한 Si5332 옵션들은 하이퍼스케일 데이터센터 스위치, 서버, 스토리지, 네트워킹, 스몰셀, 광대역, 방송용 비디오, 복합기, 기타 산업용 애플리케이션을 포함한 까다로운 애플리케이션들을 위한 통합 클럭 트리를 제공한다. 

이더넷 스위치, 고속 스위치 패브릭, 네트워크 프로세서, 서버 SoC와 FPGA 같은 복잡한 디바이스들은 데이터 경로 처리, CPU 기능, 여러 개의 SerDes(serializer/deserializer)를 하나의 IC 에 통합하고 있다. 그 결과, 이들 디바이스는 다양한 레퍼런스 타이밍의 조합을 요구한다. 10/25/100G SerDes는 지터 요건이 매우 엄격하기 때문에 종종 300fs rms 이하의 최대 지터 성능을 가진 클럭을 요구하곤 한다. 

CPU PLL(phase-locked loop)은 더 낮은 지터 요건을 갖지만 종종 EMI(electromagnetic interference)를 최소화하기 위해 대역 확산 클럭을 사용하기도 한다. 크리스탈 오실레이터, 버퍼, 고정 주파수 클럭 발생기의 조합을 사용하는 전통적인 타이밍 솔루션들과 달리, Si5332 클럭은 SerDes, 프로세서, 시스템 클럭을 모두 단일 칩 디바이스에 통합하고 있을 뿐 아니라 상당한 지터 마진도 제공하기 때문에 시스템 개발자가 클럭 트리와 시스템 설계를 확실하게 간소화할 수 있게 해준다. 

실리콘랩스의 제임스 윌슨(James Wilson) 타이밍 제품 담당 시니어 마케팅 디렉터는 “하이퍼스케일 데이터센터는 데이터 전송 속도와 네트워크 효율성을 가속화하기 위해 10G에서 25G, 50G, 100G 이더넷으로 급속히 옮겨가고 있다. 이 새로운 투자 사이클은 장비 제조회사들이 스위치와 액세스 포트를 더 빠른 속도로 업그레이드 하고, 더 우수한 성능의 타이밍 솔루션을 채택하도록 부추기고 있다”고 밝히고 “실리콘랩스의 Si5332 임의주파수(Any-frequency) 클럭을 선택함으로써 시스템 설계자는 자신들의 클럭 트리 설계를 타이밍 성능의 저하 없이 최적화할 수 있다”고 설명했다. 

Si5332 제품군은 차세대 데이터센터에 사용되는 고속 시리얼 인터커넥트에 레퍼런스 타이밍을 제공하는 데 최적화됐다. 신제품은 마이크로프로세서, 네트워킹, 스토리지, 메모리를 상호연결하는 데 있어서 오랫동안 시장을 지배해 온 표준인 PCI Express를 지원한다. PCI-SIG(The Peripheral Component Interconnect Special Interest Group)는 최근 PCI Express 4.0(revision 0.9)을 공표했는데, 이는16GT/s의 데이터레이트를 지원한다. Si5332 제품군은 PCI Express 4.0을 준수하며, PCIe Gen4 규격에 대하여 60%의 지터 마진을 제공한다. 

CCIX, Gen-Z, NVLink, OpenCAPI를 포함한 업계의 다른 컨소시엄들은 최대 25GT/s의 데이터 전송속도를 지원하는 시리얼 인터커넥트 대체 기술 개발에 열을 올리고 있다. 낮은 지터 클럭을 요구하는 것 외에, 이들 중 몇몇 솔루션들은 대역 확산 레퍼런스 클럭을 요구하기도 한다. Si5332 제품군은 두 개의 독립적인 대역 확산 경로를 지원하는 다재다능한 솔루션이다. 대역 확산 클럭 발생이 개별 출력별로 가능하기 때문에, 하나의 클럭 디바이스로 확산과 비확산 클럭의 조합을 동시에 지원할 수 있다. 결론적으로, 이러한 특징들로 인하여 Si5332 제품군은 고속 시리얼 인터커넥트에 레퍼런스 타이밍을 제공하는 최고의 솔루션이라 할 수 있다.

Si5332 클럭 발생기는 시스템의 성능 저하나 전력 소모 증대 없이 클럭 트리 설계를 간소화하기 위한 목적으로 설계됐다. 새로운 제품군은 2개의 MultiSynth 소수형 클럭 합성기와 5개의 독립적인 정수형 디바이더를 결합하고 있어, 클럭 발생을 위한 고정 주파수 클럭과 오실레이터의 사용 필요성을 없애 준다. 230fs rms의 지터 성능으로, Si5332 클럭은 경쟁 솔루션보다 2배~5배 낮은 지터를 제공하며, 10/25/100G SerDes 타이밍 요건에 대한 마진을 제공한다. Si5332 클럭은 폭넓은 온칩 파워서플라이 레귤레이션을 통합하고 있어 경쟁 솔루션이 요구하는 값비싼 디스크리트 LDO(low dropout) 레귤레이터의 사용 필요성을 없애 준다. Si5332의 MultiSynth 기반 아키텍처는 전력 소비에 최적화 되어 경쟁 솔루션보다 50~60% 낮은 전력을 소비한다. 

Si5332의 각각의 클럭 출력은 LVPECL, LVDS, HCSL 또논 LVCMOS로 구성될 수 있고 1.8V ~ 3.3V를 지원하기 때문에, 별도로 형식이나 전압 변환기를 사용할 필요가 없으며 FPGA, ASIC, SoC와의 인터페이스를 간소화한다. 이 클럭은 I2C 제어 외에도 각각의 디바이스를 시리얼 인터페이스를 사용할 필요 없이 신속하게 설정하는데 사용될 수 있는 사용자 정의 제어 입력을 지원한다. 실리콘랩스의 다른 타이밍 제품들과 마찬가지로 Si5332 클럭은 유연한 클락빌더 프로 소프트웨어(ClockBuilder Pro software)를 사용해 설정과 맞춤화를 할 수 있다. 

#실리콘랩스#클럭 IC

이나리 기자  narilee@epnc.co.kr

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