Frequenzflexible Lösung für 100G/400G-Transceiver

Posted By : Nat Bowers
Frequenzflexible Lösung für 100G/400G-Transceiver

Silicon Labs bietet eine neue Serie jitterdämpfender Takt-ICs an, die das Design kohärenter optischer 100G/400G Line Cards und Module vereinfacht. Dabei steht eine programmierbare HF-Taktlösung zur Verfügung, mit der sich die Kosten und Komplexität auf Systemebene verringern.

Silicon Labs’ kohärente optische Takt-ICs Si534xH ersetzen diskrete Timing-Lösungen, die auf teuren, großflächigen spannungsgesteuerten SAW-Oszillatoren (VCSOs) basieren, um einen jitterarmen Referenztakt für Datenwandler bereitzustellen. Im Gegensatz zu VCSOs, die nur einzelne feste Frequenzen bereitstellen, arbeiten die neuen Takt-ICs über einen weiten Frequenzbereich. Sie unterstützen Frequenzen bis zu 2,7GHz, ohne dabei die Stückliste ändern zu müssen.

Die Takt-ICs Si5344H und Si5342H bieten höchste Frequenzflexibilität und beste Jitter-Performance mit 50fs eff. Die neuen Takt-ICs vereinfachen die Bauteilbeschaffung und ersetzen mehrere kundenspezifische VCSOs (mit ihren langen Lieferzeiten) durch einen Takt-IC, der innerhalb von nur zwei Wochen zur Verfügung steht. Mit ihrer jitterdämpfenden PLL, HF-Ausgangstreibern, Teilfrequenz-Synthese und digital gesteuertem Oszillator (DCO) bietet die Si534xH-Serie alle Taktfunktionen, die für kohärente optische Transceiver erforderlich sind. Die neuen Takt-ICs bieten zudem eine um 40% kleinere Stellfläche und einen um 40% geringeren Stromverbrauch als andere Lösungen.

Der größte Wachstumstreiber im Kommunikationsmarkt ist der Übergang von 10G auf 100G in Metro-Area-Netzwerken und Data Center Interconnect (DCI). Kohärente Optik bildet die Grundlage für 100G- und 400G-Anwendungen, da Service Provider mehr Daten über bestehende Glasfaserleitungen transportieren sowie die Kosten und Komplexität beim Aufrüsten von Netzwerken für mehr Bandbreite minimieren können. Derzeitige Timing-Lösungen für kohärente Optik sind hinsichtlich Größe oder Kosten nicht optimiert und erfordern eine Mischung aus VCSOs, Taktgeneratoren und diskreten Bauelementen.

Silicon Labs’ Si534xH Takt-ICs sind zweckgebunden und erfüllen die Timing-Anforderungen kohärenter 100G/400G-Optik. Neben der HF-Synthese für die Taktung der Datenwandler optischer Transceiver bieten die Takt-ICs auch Silicon Labs’ DSPLL Jitter-Dämpfungstechnik und die jitterarme MultiSynth Teilfrequenz-Synthese, um eine einfach einsetzbare Single-Chip-Lösung bereitzustellen. Alle 100G/400G-Sender-/Empfängertakte können mit einem einzigen Baustein erzeugt werden. Dies verringert die Stückliste und Komplexität, da sich zahlreiche diskrete Komponenten erübrigen.

„Um die Forderung nach immer größeren Bandbreiten zu erfüllen, brauchen Service Provider kohärente 100G/400G-Designs, die eine höhere Line-Card-Portdichte und geringere Kosten pro Bit als herkömmliche Lösungen aufweisen“, erklärte James Wilson, Senior Marketing Director Timing Products bei Silicon Labs. „Silicon Labs’ Si534xH Takt-ICs bieten die HF-Taktsynthese, Jitterdämpfung und das geringe Phasenrauschen, das für kohärente Optik-Anwendungen auf kleinerer Stellfläche und mit geringerem Stromverbrauch erforderlich ist – verglichen zu herkömmlichen VCSO-basierten Lösungen.“

Silicon Labs unterstützt die Entwicklungsarbeit mit ClockBuilder Pro, einem einfach zu bedienendem Software-Tool, das die Entwicklung des Taktbaums, die Konfiguration und die Leistungsbewertung vereinfacht. Das Tool kann eigenständig verwendet werden, um Konfigurationsdateien zu erzeugen oder einen Si534xH auf einem Evaluierungsboard direkt ansteuern. ClockBuilder Pro dient auch zur Fertigung werksseitig kundenspezifisch angepasster Jitter-Dämpfungsglieder und Taktgeneratoren, die entsprechend den jeweiligen Timing-Anforderungen des Kunden angepasst werden.

Muster der kohärenten optischen Takt-ICs Si5344H und Si5342H sind ab sofort im 7x
7mm 44QFN-Gehäuse erhältlich. Der Beginn der Serienfertigung ist im Mai geplant. Die Preisbildung beginnt bei 27 US-$ (ab 10.000 Stück). Standard- und kundenspezifische Bausteine sind innerhalb kurzer Lieferzeiten erhältlich (zwei Wochen für Muster und vier Wochen für Serienstückzahlen). Damit vereinfacht sich die Beschaffung für das Prototyping und die Serienfertigung. Die Si5344H-EVB und Si5342H-EVB Evaluierungsboards  kosten je 199 US-$ (UVP) und vereinfachen die Bauteil-Evaluierung und das Timing-Design auf Systemebene.

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