광범위한 전압 변환 지원하는 단일 칩 솔루션…최신 프로세서의 고정밀 내부 클럭 네트워크와의 연결 간소화
고성능 FPGA, SoC, AI 가속기 및 차세대 CPU에 사용되는 첨단 핀펫(FinFET) 공정 노드가 빠르게 채택되면서 저전압 클럭 드라이버에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 인쇄회로기판(PCB) 설계자들은 표준 1.2V LVCMOS 클럭 버퍼와, 이러한 첨단 디바이스가 요구하는 저전압 레벨로 더 높은 전압의 클럭 신호를 변환할 수 있는 레벨 변환 버퍼의 제한적인 공급으로 인해 점점 더 큰 어려움에 직면하고 있다. 디스크리트(discrete) 부품과 전압 분배 방식에 의존하는 기존 방식은 신호 무결성과 클럭 듀티 사이클 정확도를 저하시킬 수 있으며, 동시에 보드 설계 복잡성과 부품 수를 증가시킬 수 있다는 것이다.
마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표: 한병돈)는 이러한 문제를 해결하기 위해 설계된 1.2V 출력 LVCMOS 클럭 버퍼의 포괄적인 제품군인 SY757xx 제품군을 공개했다고 밝혔다. 이번 신제품은 기존 디스크리트 부품 기반 구현이 필요하지 않아 시스템 설계를 간소화하는 동시에 초저전력 애디티브 지터(additive jitter) 성능을 제공한다. 기존 보드 전원 공급 환경 및 다양한 클럭 소스 전압 레벨 지원을 위한 유연성을 제공하기 위해, 해당 디바이스는 광범위한 공급 전압(VDD) 및 넓은 동작 주파수 범위를 지원한다. SY757xx 제품군은 현재 고속 FPGA, SoC, CPU 플랫폼에 요구되는 높은 클럭 분해능과 신호 무결성을 유지하면서 초저전력 애디티브 지터로 클럭을 분배할 수 있도록 지원한다는 설명이다.
마이크로칩 타이밍 및 커뮤니케이션 사업부의 마문 아부 세이도(Maamoun Abou Seido) 신임 부사장은 "마이크로칩의 SY757xx 클럭 버퍼 제품군은 고객이 차세대 고성능 FPGA, SoC, CPU 플랫폼에서 갈수록 커지는 클럭 분배 문제를 해결할 수 있도록 지원한다"며, "초저전력 애디티브 지터 성능과 광범위한 VDD 및 넓은 주파수 지원을 단일 칩 솔루션에 결합함으로써, SY757xx 디바이스는 보드 설계를 간소화하고 부품 수를 줄이며 오늘날의 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에서 요구되는 신호 무결성과 타이밍 정확도를 유지할 수 있도록 지원한다"고 밝혔다.
업체 측에 따르면, 마이크로칩의 SY757xx 제품군은 신호 무결성이 최우선인 애플리케이션 플랫폼에서 클럭 분배 및 클럭 팬아웃 기능을 위한 핵심적인 SoC 및 FPGA 인터페이스로서 클럭 버퍼의 역할을 강화한다. 이러한 플랫폼은 고속 병렬 처리, 하드웨어 재구성 기능, 저지연, 효율적인 실시간 컴퓨팅을 요구한다. 이러한 기능들은 임베디드 비전 및 영상 처리, AI/ML 가속, 산업용 제어 및 IoT, 네트워킹 및 통신, 신호 처리 및 임베디드 시스템에 이르는 다양한 애플리케이션에 필요하다.
이번에 출시된 제품군은 양산 중인 3종과 한정된 수량으로만 샘플 공급 중인 8종으로 구성되며, 공간 절약형 패키징 3종을 기반으로 다양한 구성을 지원한다. 디바이스는 0Hz에서 250MHz 주파수 스펙트럼 전반에 걸쳐 클럭 왜곡을 방지하는 동시에, 1.2V에서 3.3V 전압 변환 입력 범위에 걸쳐 광범위한 전원 입력 및 출력 옵션을 제공한다. 1.2V 클럭 신호가 필요한 FPGA 및 SoC에 3.3V 부품을 안정적으로 연결하는 단일 칩 옵션도 포함된다. 애디티브 지터는 최저 26펨토초(fs) 수준이다.
이런 FPGA 및 SoC 애플리케이션을 위한 기존 디스크리트 부품 솔루션과 비교해, 마이크로칩의 버퍼는 설계를 간소화하고 BOM 비용을 절감하는 동시에 AC 커플링 및 바이어싱 최적화와 신호 무결성 유지를 지원한다. 디스크리트 부품을 사용하는 전압 분배 회로는 충분한 설계 마진을 확보하지 못할 수 있으며, 듀티 사이클 왜곡을 유발해 신호 무결성을 저하시킬 수 있다.
마이크로칩 클럭 버퍼는 초저밀도부터 미드레인지 밀도 디바이스에 이르는 자사의 플래시 기반 FPGA 및 SoC FPGA 제품군을 보완한다. 이와 함께 마이크로컨트롤러(MCU), 아날로그 부품, 전력 관리, 타이밍, 커넥티비티, 메모리 디바이스에 이르는 다양한 마이크로칩 제품은 사전 설계 및 검증을 거쳐 시스템 설계를 보다 간소화하고 리스크를 낮추는 종합적인 시스템 접근 방식을 지원한다고 업체 측은 전했다.
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