ジッタークリーナーの役割

ジッタークリーナーをこれまで使用されたことがない方もいらっしゃるかと思いますので、ここではジッタークリーナーの役割について簡単にご説明します。

ジッタークリーナーは、入力クロックを内部のPLL（位相同期回路）で再生成することで、入力信号に含まれるジッタ成分を大幅に低減するデバイスです。

これに加えて、クロックジェネレーターと同様の機能も備えており、以下のような役割を担うことができます。

 複数クロックの生成/周波数変換/クロック分配

このような機能により、1つの高品質なクロック源から複数のデバイスへ最適なクロックを供給することが可能になります。

FPGA、SoC、高速インターフェースなど、クロック品質が重要なシステムにおいて広く利用されています。

また、Skyworksのジッタークリーナーには、システムの信頼性を高めるための機能(冗長性機能)として「ホールドオーバー（Holdover）」機能が搭載されています。

ホールドオーバーとは、入力クロックが断状態となっても、内部の発振器とPLLを利用してクロック出力を継続する機能です。

これにより、外部クロックが一時的に停止しても、システム全体のクロック供給を維持することができます。

この機能は、クロック停止がシステム障害につながる環境において特に有効です。

例えば、通信インフラ機器や医療機器など、継続した動作が求められるシステムでは大きなメリットとなります。

スカイワークス社 ジッタークリーナー製品ラインアップ一覧

スカイワークス社ジッタークリーナー製品ラインアップ一覧表を以下に示します。
近年、データセンター、通信インフラ、放送機器、産業機器などにおいて、高精度なクロック品質への要求は一層高まっています。
こうした要求に応えるのが、スカイワークス社のジッタークリーナー製品群です。

スカイワークス社は業界トップクラスの低ジッタ性能と柔軟なカスタマイズを行うツールを提供しています。

以下、ジッタークリーナー製品一覧表です。

スカイワークス社ジッタークリーナーのご紹介

最新ジッタークリーナーSKY6310xシリーズ

スカイワークス社の最新のジッタークリーナーであるSKY6310xシリーズは、超低ジッタ性能と柔軟なクロック生成機能を備えた次世代タイミングデバイスです。

データセンター、AIアクセラレータ、通信機器など、高速インターフェース向けクロック生成に適しています。

本シリーズは45 fs クラスの超低ジッタ性能を実現し、PCIe Gen7などの次世代高速インターフェースにも対応可能です。

型番ルールについて、SKY6310xシリーズでは、末尾の番号によって出力数とPLL数が決まります。

SKY63101(PLL:1)、SKY63102(PLL:2)、SKY63103(PLL:3)は出力16chになります。

SKY63104(PLL:1)、SKY63105(PLL:2)、SKY63106(PLL:3)は出力12chになります。

従来のジッタークリーナーにはなかったスペクトラム拡散機能を搭載しております。

加えて、PCIe Gen7対応クロック生成も可能ですので、AIアクセラレータカード、データセンターサーバーなど、高速データ処理が必要とするシステムに適しています。

スカイワークス主力のSi539x/SI534xシリーズ

スカイワークス社のジッタークリーナーの中でも、FPGAやSoCのリファレンスクロックとして広く採用されているのが、Si539x,Si534xシリーズです。

リファレンスデザインとして採用されており、通信機器、データセンター機器、産業機器など幅広い分野で利用されています。

Si534xとSi539xの違いは、ジッタ性能と出力本数です。

Si5392(2ch)、Si5394(4ch)、Si5395(12ch)品になります。ジッタ性能は69fs相当です。

Si5342(2ch)、Si5344(4ch)、Si5345(12ch)品になります。ジッタ性能は100fs相当です。

また、Si539xとSi534xは、互いにピンコンパチブル設計ですので、

既にSi534xを使用しているシステムでは、基本設計を変更することなく、Si539xへ置き換えることで性能向上が可能です。

この互換性により、クロックジッタ性能向上/システム性能のアップグレード/設計変更リスクの低減といったメリットを得ることができます。

まとめ

ジッタークリーナーは、入力クロックを内部のPLLで再生成することでジッタを低減し、より安定したクロック信号を生成するタイミングデバイスです。

また、クロックジェネレーターと同様に、複数クロック生成、周波数変換、クロック分配といった機能を備えており、1つの高品質なクロック源から複数のデバイスへ最適なクロックを供給することが可能です。

さらに、スカイワークスのジッタークリーナーには、入力クロックが断状態となった場合でもクロック出力を継続する「ホールドオーバー」機能が搭載されています。

この機能により、クロック停止が許されない通信インフラ機器や医療機器などのシステムにおいて、高い信頼性を確保することができます。

このようにジッタークリーナーは、高速通信や高性能プロセッサを使用する現代の電子機器において、安定したクロック供給を実現するための重要なデバイスとなっています。