SiTime 推出專為 AI 資料中心打造的 Chorus 系列整合式時脈產生器

SiTime 推出專為 AI 資料中心應用所設計的 Chorus 系列時脈產生器，這款以 MEMS 為基礎的新時脈單晶片產品，提供十倍的效能提升，而且體積縮小一半。



許多數位電路當中，時脈(Clock)是系統運作的基本，隨著運作速度的提升，時脈的頻率穩定性以及訊號品質要求都隨之提升。產生時脈(通常是方波)訊號有很多方法，從基本振盪電路如 NE555 到石英振盪器都有，就依照電路的需求選擇。在複雜的數位電路中可能需要數種不同頻率的時脈，為了滿足需求便需要時脈產生器(Clock Gen.)。


AI 資料中心的各種設備內部都需要多個精確的時序元件

SiTime 是提供精確時序元件的公司，在 AI 熱潮之下，伺服器、加速器與網路卡等系統與周邊需求大量提升，為此 SiTime 特別專為 AI 資料中心應用而推出 Chorus 系列時脈產生器。相較於獨立的振盪器和時脈，這款以 MEMS 為基礎的新時脈單晶片（ClkSoC）系列產品，具有十倍的效能且體積縮小一半。Chorus 採用創新技術，將時脈、振盪器和諧振器整合於單一晶片，不僅簡化系統時脈架構，設計時程更縮短多達六周。

根據彭博智庫（Bloomberg Intelligence）最新報告，AI 資料中心硬體市場每年以 33% 的驚人速度成長，預計 2027年將達到 2000 億美元的規模。AI 硬體的快速升級周期將是執行資料和運算密集型 AI 工作負載的重要關鍵。


SiTime 行銷執行副總裁 Piyush Sevalia

SiTime 行銷執行副總裁 Piyush Sevalia 表示：「AI 帶動資料中心對高傳輸率和低功耗的龐大需求，而擁有獨特優勢的 SiTime 可以協助應對這些挑戰。在 Chorus 推出之前，硬體設計人員需要使用獨立的產品，例如時脈、振盪器和諧振器，導致在效能方面必須做出妥協。Chorus 的整合時脈產生器能解決這些問題，也再次印證我們如何以獨特方法顛覆計時市場。」

在 AI 資料中心當中，從伺服器、網路卡、加速卡，還有網路交換器等，運作時都需要多組精確時序或時脈，在資料中心市場需求大增之下，即代表需要更多的時脈產生器等相關元件。

傳統時脈產生器大都使石英晶體做為基本元件再做穩定的振盪電路，而隨著 MEMS 技術的進步，利用 MEMS(微機電)做諧振器(Resonator)便取代石英晶體原本的地位，並可延伸出振盪器、時脈產生器等元件，而 SiTime 的產品就是以 MEMS 振盪技術為主。


Chorus 系列內部結構


Chorus 系列可取代四組振盪器

新推出的 Chorus 系列整合 MEMS 諧振器，可克服傳統時脈產生器的限制及雜訊等問題，並能將諧振器阻抗與時脈匹配。而且 Chorus 最多可取代四組獨立的振盪器，將計時電路板空間縮減至多 50%，正是 AI 資料中心設備最佳的應用選擇。


SiTime Chorus SiT91211 和 SiT91213 功能總覽

SiTime Chorus SiT91211 和 SiT91213 時脈產生器的特色：

● 更高效能：整合 MEMS 諧振器，具高達 10 倍的抗干擾能力。
● 簡化設計：整合的 MEMS 技術可加快設計流程，並消除常見問題，例如雜訊與整合MEMS諧振器阻抗匹配等。
● 更小尺寸：使用 4mm x 4mm QFN 封裝，體積僅為傳統產品一半。
● 低均方根（RMS）相位偏移：12 kHz 到 20 MHz 典型值僅為 70 fs(femtosecond)。
● 靈活的頻率：從 1 MHz 到700 MHz 的可經程式化設定。
● 靈活的輸出類型：高達四個差動輸出（LVPECL、LVDS、LPHCSL）或八個 LVCMOS 輸出。
● 靈活的供電電壓：可利用程式化設定，包括1.8V、2.5V 或 3.3V。
● 降低功耗和簡化電路：FlexSwing 輸出可降低功耗並消除終端電阻。
● 優異的頻率穩定度：-40°C 至 105°C 溫度範圍內，頻率誤差為 ±20 ppm 和 ±50 ppm。
● 降低電磁干擾（EMI）：可設定展頻時脈產生。
● 符合最新 PCIe 標準：第 1 至第 6 代。
● 更高的系統穩定性：時脈故障監控（失鎖偵測）。