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FemtoClock™ （低位相雑音の周波数シンセサイザ）
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ルネサスのFemtoClock™、FemtoClock™ NG（New Generation）、FemtoClock 2は、高性能で先進的な周波数シンセサイザ機能を実現するクロック製品です。周波数基準として簡素で低価格な基本波モードの水晶振動子を使用することができ、それを基に高品質/高周波数のクロック信号を合成することが可能です。最大1.3GHzの出力周波数と0.5ps未満（実効値）の位相雑音を実現します。また、RC3シリーズはジッター減衰モードも提供し、ノイズの多いレファレンスから100fsの低ジッター出力を提供します。
FemtoClockは、完全なカスタム対応が可能なスタンドアロンのソリューションです。高性能のアプリケーションにおいて、水晶振動子やSAW（表面弾性波）振動子をベースとした発振器を置き換えるものとして基準周波数の生成に使用できます。従来は、周波数の高いクロック信号を生成するために、3次オーバートーンや高周波基本波（HFF、逆メサ型）を使う水晶発振器や、高価なSAW発振器が使われてきました。FemtoClockはこれらを置き換え可能なものであり、より信頼性が高く、より低コストで、より簡単に入手することができます。
固定周波数の発振器とは異なり、FemtoClock製品では、周波数合成技術によって複数のクロック周波数を生成することが可能なだけでなく、多様なアプリケーションで利用できる柔軟性も備えています。シリコン・ベースのデバイスであるため、固定周波数／単一機能の発振器とは異なり、さまざまなクロック・ツリー機能を1つのデバイスに集積することができます。FemtoClockには、さまざまな性能、パッケージのファミリ製品が用意されています。最も基本的なものとしては、小型の8ピンTSSOPを採用し、低ジッターの1つのクロック信号を供給する製品と、4x4mm QFNを採用し、4つの出力を提供する製品があります。それ以外に、より複雑なプログラマブル周波数合成機能やより多くの付加機能を内蔵し、複数出力、複数周波数に対応する製品も用意されています。
PAM4技術は通信とデータセンターの両方のセグメントでデータ転送レートを大きく飛躍させます。 これはこのようなシステムにおけるタイミングソースの性能要求に影響します。 ルネサスの高性能ファミリFemtoClock 2は超小型のファーム・ファクターの低消費電力で優れたジッター性能を実現し、基板上の使いたい場所にクロックを配置することが可能になります。 基板上の大ががりなクロック配線に起因する付加的なジッターを排除することによりデザインが大幅に簡素化されます。
PAM4だけでなく、FemtoClockは、ジッターに敏感なアプリケーションに対して基準クロックを提供するための理想的なソリューションです。FemtoClockの各製品は、PHYデバイス、スイッチ、ASIC、ネットワーク・プロセッサへの基準クロックを提供するように設計されています。そのため、基板の設計／レイアウトが簡素化され、製品化までの時間を短縮することが可能になります。また、FemtoClockの各製品は、10GbE（10 Gigabit Ethernet）、PCI Express®、ファイバ・チャネル、SONETなど、多くのインタフェース規格の要求仕様を満足しています。多くの製品は、通信アプリケーションでよく使われる基準クロック周波数を合成するために最適化されていますが、CPU、メモリー、ロジック回路で使われる周波数や、その他の汎用クロック・アプリケーションで使われる周波数に対応した多様な製品も取りそろえています。そうした用途としては、以下のようなものが挙げられます。
- ASIC、DSP、CPU、メモリー
- 通信（SONET/SDHやSPI-4.2を含む）
- ネットワーク（1GbE、10GbE、XAUI、12GbEを含む）
- PCI Express®
- HDTVビデオ
- SERDESやPHYデバイスの基準クロック
- シリアル・ストレージ（SAS、SATA、4G/8G/10Gのファイバ・チャネル）
- 無線インフラ（CPRI、RP3を含む）
低ジッターのクロックについて
クロック・ジッターとは、現実のクロックで生じる時間軸方向の揺らぎのことです。理想的なクロック周期に対する立ち上がり／立ち下がりのズレは、連続するパルス信号の周波数や位相、振幅などの特性に影響を及ぼします。高性能のアプリケーションにおいて大きなジッターが発生すると、システムが望ましくない挙動を示す恐れがあります。
ルネサスは、低ジッターのクロック・シンセサイザとPLL発振器の豊富な製品ポートフォリオを有しています。業界をリードするそれらの製品により、あらゆるアプリケーションのニーズに対応可能です。
注目のFemtoClock製品
| 製品名 | 概要 | データシート | 購入 |
|---|---|---|---|
| RC32504A | FemtoClock™ 2ジッター減衰器／クロックジェネレータ |  |
購入  |
| RC22504A | FemtoClock™ 2クロックジェネレータ | |
購入 |
セレクションテーブル
Processing table
Outputs (#) |
Output Type |
Output Freq Range (MHz) |
Inputs (#) |
Input Type |
Phase Jitter Max RMS (ps) |
Input Freq (MHz) |
Output Banks (#) |
Core Voltage (V) |
Output Voltage (V) |
Phase Jitter Typ RMS (ps) |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 型名 | |||||||||||
| FemtoClock™ 2 Clock Generator | 4 | HCSL, LVCMOS, LVDS | 10 - 1000 | 2 | Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS | 0.1 | 25 - 312.5 | 4 | 1.8, 3.3 | 1.8 | 0.079 |
| FemtoClock™ 2 Clock Generator | 4 | HCSL, LVCMOS, LVDS | 10 - 1000 | 0 | 0.1 | 4 | 1.8, 3.3 | 1.8 | 0.079 | ||
| FemtoClock™ 2 Jitter Attenuator or Clock Generator | 4 | HCSL, LVCMOS, LVDS | 10 - 1000 | 3 | Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS | 0.1 | 5 - 1000 | 4 | 1.8, 3.3 | 1.8 | 0.079 |
| FemtoClock™ 2 Jitter Attenuator or Clock Generator | 4 | HCSL, LVCMOS, LVDS | 10 - 1000 | 3 | Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS | 0.1 | 1 - 800 | 4 | 1.8, 3.3 | 1.8 | 0.079 |
| FemtoClock™ NG Crystal-To-HCSL Frequency Synthesizer | 6 | HCSL, LVCMOS, LVPECL | 25 - 100 | 2 | Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL | 0.34 | 25 | 4 | 3.3 | 3.3 | |
| FemtoClock NG™ Clock Synthesizer | 10 | LVCMOS, LVPECL | 25, 33.33, 100, 125, 156.25 | 2 | Crystal, LVCMOS | 25 | 5 | 3.3 | 3.3 | 0.212 | |
| Programmable FemtoClock™ NG LVPECL/LVDS Clock Generator with 4-Outputs | 4 | LVDS, LVPECL | 15.16 - 1250 | 2 | Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL | 0.292 | 10 - 312.5 | 1 | 2.5, 3.3 | 2.5, 3.3 | 0.212 |
| Programmable FemtoClock™ NG LVPECL/LVDS Clock Generator with 6-Outputs | 6 | LVDS, LVPECL | 15.16 - 1250 | 2 | Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL | 0.292 | 10 - 312.5 | 1 | 2.5, 3.3 | 2.5, 3.3 | 0.212 |
| Programmable FemtoClock™ NG LVPECL/LVDS Clock Generator with 8-Outputs | 8 | LVDS, LVPECL | 15.16 - 1250 | 2 | Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL | 0.292 | 10 - 312.5 | 1 | 2.5, 3.3 | 2.5, 3.3 | 0.212 |
| FemtoClock™ NG Crystal-to-3.3V, 2.5V LVPECL/LVCMOS Clock Generator with Fanout Buffer | 12 | CMOS, LVPECL | 15.16 - 1250 | 2 | Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL | 0.26 | 10 - 312.5 | 3 | 2.5, 3.3 | 2.5, 3.3 | 0.19 |
| Crystal-to-3.3V, 2.5V Multiple Frequency Clock Generator with Fanout Buffer | 8 | LVDS, LVPECL | 15.16 - 1250 | 2 | Crystal, HCSL, LVDS, LVPECL | 0.292 | 10 - 312.5 | 4 | 2.5, 3.3 | 2.5, 3.3 | 0.212 |
| FemtoClock NG Triple Universal Frequency Translator | 6 | LVDS, LVPECL | 0.98 - 1300 | 7 | HCSL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL, LVTTL | 0.465 | 0.008 - 710 | 3 | 2.5 | 2.5 | 0.333 |
| FemtoClock™ NG 12-Output Clock Generator | 12 | HCSL | 10.91 - 2500 | 2 | Crystal, HCSL, HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL | 5 - 1000 | 4 | 3.3 | 3.3 | 0.095 | |
| FemtoClock™ NG LVDS Clock Synthesizer | 2 | LVDS | 50 - 1200 | 1 | HCSL, LVCMOS, LVDS, LVPECL, Sine Wave | 0.45 | 20 - 500 | 1 | 3.3 | 3.3 | 0.3 |
| FemtoClock™ NG 12-Output Clock Generator | 12 | LVDS, LVPECL | 10.91 - 2500 | 2 | Crystal, HCSL, HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL | 5 - 1000 | 4 | 3.3 | 3.3 | 0.089 | |
| FemtoClock™ NG 12出力クロックジェネレータ | 12 | LVDS, LVPECL | 10.91 - 2500 | 2 | Crystal, HCSL, HSTL, LVCMOS, LVDS, LVHSTL, LVPECL | 5 - 1000 | 4 | 3.3 | 3.3 | 0.08 | |
| FemtoClock Clock Generator | |||||||||||
| FemtoClock 2 Jitter Attenuator or Clock Generator | 8 | HCSL, LVCMOS, LVDS | 10 - 1000 | 3 | Crystal, HCSL, LVCMOS, LVDS | -2, 0.1 | 1 - 800 | 8 | 1.8, 3.3 | 1.8 | 0.067 |
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ビデオ&トレーニング
Lab on the Cloud Demo for FemtoClock®2 Ultra-Low Phase Noise Synthesizer and Jitter Attenuator
Demonstration of Renesas’ Lab on the Cloud virtual environment for FemtoClock®2 ultra-low phase noise synthesizer and jitter attenuator.
Video List
ニュース＆ブログ
| Benefits of a Point-of-Use Clock for Jitter Optimization | ブログ | 2021年4月27日 | |
| データセンタ向けタイミング製品ポートフォリオを拡充し、超低ジッタ減衰＆クロック生成を実現するFemtoClock2ファミリを提供開始 | ニュース | 2021年4月26日 |
