現在汽車電子產品的發展比以往任何時候都快
，特別是在各製造商都在將功能豐富的信息娛樂係統和高級駕駛輔助係統(ADAS)導(dao)入(ru)到(dao)產(chan)品(pin)線(xian)
，並(bing)同(tong)時(shi)開(kai)發(fa)全(quan)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)汽(qi)車(che)的(de)時(shi)候(hou)。先(xian)進(jin)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)有(you)助(zhu)於(yu)這(zhe)些(xie)新(xin)型(xing)汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)的(de)快(kuai)速(su)開(kai)發(fa)和(he)部(bu)署(shu)，半(ban)導(dao)體(ti)製(zhi)造(zao)商(shang)也(ye)將(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)汽(qi)車(che)級(ji)產(chan)品(pin)推(tui)向(xiang)市(shi)場(chang)
，包(bao)括(kuo)更(geng)高(gao)帶(dai)寬(kuan)的(de)處(chu)理(li)器(qi)、GPU
、高速 PCI-Express 交換機和以太網交換機 SoC/PHY 以及 FPGA。采用最新一代的汽車級 IC 平台和連接解決方案
，可在係統能力
、功能、性能和成本方麵帶來顯著的效益改善，但設計的複雜性也為係統設計人員帶來了新的挑戰。

 

這些挑戰之一就是滿足處理器、FPGA
、交換機 SoC
、以太網 PHY
、USB PHY 和 PCI-Express Gen3/4 端點中高速 SerDes 對高精度、低抖動參考時鍾日益增長的需求，進而滿足汽車網絡網關、信息娛樂係統、數字駕駛艙
、ADAS、激ji光guang雷lei達da和he自zi動dong駕jia駛shi控kong製zhi單dan元yuan的de需xu要yao。在zai這zhe些xie不bu斷duan發fa展zhan的de新xin應ying用yong中zhong，精jing密mi參can考kao時shi鍾zhong所suo需xu的de數shu量liang正zheng在zai穩wen定ding增zeng加jia
，需xu要yao對dui不bu同tong時shi鍾zhong同tong時shi提ti供gong單dan端duan和he差cha分fen時shi鍾zhong格ge式shi，以yi及ji低di至zhi 300fs 的 RMS 相位抖動要求。

 

汽車電子技術的發展

 

guoqu，qichexitongshejishiyongjiaodidaikuandechuliqiheweikongzhiqi，meikuaidianlubanshejizhixuyaoyidaolianggedanduancankaoshizhongpinlv。manzuzhexieshixuyaoqiuhenjiandan
，yinweitamenzhixushiyongyilianggeshiying晶體或huo晶jing體ti振zhen蕩dang器qi。隨sui著zhe現xian代dai汽qi車che電dian子zi設she計ji所suo使shi用yong參can考kao時shi鍾zhong的de數shu量liang增zeng加jia，滿man足zu時shi序xu要yao求qiu最zui簡jian單dan的de方fang法fa是shi添tian加jia更geng多duo的de石shi英ying晶jing體ti或huo振zhen蕩dang器qi，然ran而er，調tiao整zheng石shi英ying元yuan件jian數shu量liang的de方fang法fa有you許xu多duo缺que點dian和he局ju限xian性xing。除chu了le會hui增zeng加jia電dian路lu板ban空kong間jian和he成cheng本ben外wai，石shi英ying晶jing體ti和he振zhen蕩dang器qi先xian天tian上shang容rong易yi遭zao受shou衝chong擊ji和he振zhen動dong故gu障zhang，有you很hen高gao的de時shi間jian故gu障zhang(FIT)率。增加石英晶體和振蕩器的數量，會增加係統設計的故障點數，以及長期可靠性風險。

 

多年來
，通信
、運算
、工(gong)業(ye)和(he)消(xiao)費(fei)類(lei)市(shi)場(chang)一(yi)直(zhi)使(shi)用(yong)集(ji)成(cheng)式(shi)矽(gui)基(ji)時(shi)鍾(zhong)發(fa)生(sheng)器(qi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，而(er)非(fei)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)和(he)振(zhen)蕩(dang)器(qi)，來(lai)滿(man)足(zu)對(dui)精(jing)確(que)參(can)考(kao)時(shi)鍾(zhong)時(shi)序(xu)的(de)要(yao)求(qiu)。為(wei)確(que)保(bao)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)並(bing)將(jiang)誤(wu)碼(ma)率(lv)降(jiang)至(zhi)最(zui)低(di)，高(gao)精(jing)準(zhun)度(du)、低抖動的參考時鍾在高速設計中至關重要。隨著處理器速度和 SerDes 帶寬水平的提高，對參考時鍾的抖動要求也越來越難以滿足。最新一代汽車網絡網關
、ADAS 傳感器和自動駕駛平台目前正使用高帶寬處理器、FPGA、1G/10GbE 連接和 PCI-Express Gen3/4/5 數據總線，它們要求差分時鍾的相位抖動低於 500fs RMS。時鍾發生器可以將多達八個石英晶體或振蕩器的功能集成到一個 IC 中，並能在時鍾輸出上提供優異的 RMS 相位抖動性能(＜300fs RMS)
，同時提供許多附加功能和優點，而有助於係統簡化參考時鍾的設計。

 

時鍾樹要求持續增長

 

通過整理係統設計所需的參考時鍾組合，可以簡化選擇和確定最佳時序解決方案。一組參考時鍾通常被稱為“時鍾樹”。時鍾樹通常包括輸入參考時鍾、端點所需的輸出時鍾頻率、時鍾輸出電平格式
，以及每個參考時鍾的最大抖動性能水平——其通常由每個端點器件製造商指定(表 1)。