PAM4 für Hochgeschwindigkeitsverbindungen

100G, 400G, 800G optical module, oscillator, differential

Rechenzentren setzen immer mehr Verbindungen ein, um den steigenden Bandbreitenanforderungen gerecht zu werden. Dadurch wird die Timing-Marge bei Transceivern immer wichtiger, während gleichzeitig die Formfaktoren kleiner werden und die Betriebsumgebungen dichter und heißer werden.

Die Präzisions-Timing-Lösungen von SiTime eignen sich ideal für Hochgeschwindigkeitsverbindungen ab 400 Gbit/s. Diese MEMS-basierten Bausteine erfüllen hohe Jitter-Anforderungen in kompakten Gehäusen und sind äußerst unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, Netzteilrauschen und anderen Umwelteinflüssen.

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Vorteile der SiTime MEMS- Timing Technologie

Vollständiger MEMS- Taktgeber

Differenzieller MEMS-XO mit geringem Jitter

Taktgeber mit geringem Jitter

Robuster unter realen Bedingungen

105°C, luftstrom- und hitzebeständig

Immunität gegen Netzteilrauschen

Bessere Frequenzstabilität und Zuverlässigkeit

Kleine Größe, einfach zu bedienen

Kleine Stellfläche

≤1 mm dünn, passt auf die Rückseite einer Karte

Keine Probleme mit der Quarzzuverlässigkeit

Blockdiagramme für PAM4-basierte Hochgeschwindigkeitsverbindungen

400G Optisches Modul

Multi-Port-Netzwerk-Switch-SoC

MEMS Timing für PAM4-Hochgeschwindigkeitsverbindungen

Geräte	Hauptmerkmale	Schlüsselwerte
Differenzialoszillatoren SiT9375 25 bis 644,5 MHz, 70 fs integrierter Phasenjitter ^[1] SiT9501 25 bis 644,5 MHz, 150 fs integrierter Phasenjitter ^[1]	±20 ppm bis ±50 ppm Frequenzstabilität LVPECL-, LVDS-, HCSL-Signalisierungsoptionen 1,8 V bis 3,3 V 0,01 ps/mV PSNR -40 °C bis 105 °C 2,0 x 1,6, 2,5 x 2,0, 3,2 x 2,5 mm Pakete	Erfüllt anspruchsvolle Jitter-Anforderungen Geringer Platzbedarf der Leiterplatte, einfacheres Layout Einfaches Design durch Flexibilität MEMS-Zuverlässigkeit
Taktgeber SiT91211 ^[2] 1 bis 750 MHz, 200 fs integrierter Phasenjitter ^[1] SiT91213 ^[2] 1 bis 750 MHz, 90 fs integrierter Phasenjitter ^[1]	4 differenzielle Taktgeber ±20 ppm Frequenzstabilität LVDS-, LVPECL-, LPHCSL-Signalisierungsoptionen 0,01 ps/mV PSRR -40 °C bis 105 °C 4 mm x 4 mm Paket	Vereinfacht das Taktgeber mit mehreren Taktgeber mit geringem Jitter Programmierbare Taktgeber erhöhen die Flexibilität komplexer Taktarchitekturen Bessere Frequenzstabilität und Störfestigkeit in harschen Umgebungen Geringer Platzbedarf auf der Leiterplatte, kompaktes Layout

^[1] Integrationsbereich von 12 kHz bis 20 MHz; ^[2] Verfügbarkeit auf Anfrage bei SiTime

Rechenzentren benötigen extrem zuverlässige Verbindungen mit 200 Gbit/s, 400 Gbit/s oder mehr Durchsatz, um den Datenverkehr zu bewältigen, der durch die zunehmende Anwendungslast in dichten Rack-Servern entsteht. PAM4 steht für Pulsamplitudenmodulation (4-Level). Diese entscheidende Technologie ermöglicht Hochgeschwindigkeitsverbindungen mit 400 Gbit/s und 800 Gbit/s.

Die steigende Nachfrage nach Ethernet-Bandbreite zwingt Anbieter von Netzwerkinfrastrukturen und Rechenzentren zu höheren Ethernet-Geschwindigkeiten. Die meisten Netzwerkinfrastrukturen wie Router, Switches und Ethernet-Verbindungen in Rechenzentren verfügen bereits über 400-Gbit/s-Verbindungen und planen bereits 800-Gbit/s-Verbindungen.

Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindungen (10 Gbit/s und mehr) leiteten den Übergang zu PAM4 ein, doch Geschwindigkeiten von 400 Gbit/s und 800 Gbit/s sind ohne PAM4 nicht erreichbar. Fortschritte in der Leiterplattenfertigungstechnologie mit engeren Toleranzen bei den Signalleitungen ermöglichten den Einsatz von PAM4 für Hochgeschwindigkeits-SERDES-Verbindungen (56G und 112G), während verbesserte Lasertechnologie den Einsatz von PAM4 über Glasfaserverbindungen ermöglichte.

Anbieter von Telekommunikationsinfrastruktur sind auf MEMS-basierte Oszillatoren und Taktgeber Bauteilen von SiTime angewiesen, um die Anforderungen der Anbieter von Streaming-Inhalten nach höheren Datenbandbreiten zu erfüllen und zu übertreffen.