RENESAS 932S890C：AMD 服務器系統時鐘解決方案

引言

在服務器的設計領域中，系統時鐘的穩定性和性能起著決定性作用。今天，我們將深入探討 RENESAS 的 932S890C 系統時鐘，它專為 AMD 服務器設計，在性能和功能上都有著出色的表現，能滿足多種服務器應用的需求。你是否好奇它究竟有哪些獨特之處能在市場中脫穎而出呢？下面就讓我們詳細了解一下。

文件下載：932S890CKLF.pdf

產品概述

簡介

932S890C 是一款專門為 SR5690/SR5670 AMD 服務器設計的主時鐘合成芯片。它具備 SMBus 接口，可實現對設備的全面控制，這為工程師在設計過程中提供了極大的便利。該芯片在服務器系統中扮演著核心時鐘源的角色，為各個組件提供精確的時鐘信號。

推薦應用

其主要應用場景為基于 SR5690/SR5670 的 AMD 服務器。在這類服務器中，932S890C 能夠為 CPU、HT3、PCIe Gen2、SATA、USB 和 SIO 等多個關鍵部分提供穩定可靠的時鐘信號，確保服務器系統的高效運行。

輸出特性

低功耗差分輸出

芯片采用了低功耗差分輸出設計，并且集成了串聯電阻，適用于 Zo = 50ohm 的系統。這種設計不僅降低了功耗，還能有效提高信號傳輸的穩定性和抗干擾能力。

多樣化的輸出頻率和類型

• CPU 輸出：提供 4 對差分 200MHz 的 CPU 時鐘對，能夠滿足 CPU 高速運算對時鐘信號的要求。
• HT3 輸出：2 對差分 100MHz 的 HT3 時鐘對，為 Hypertransport 3 總線提供穩定的時鐘支持，確保數據在不同組件之間的高速傳輸。
• PCIe Gen2 輸出：14 對差分 PCIe Gen2 SRC 時鐘對，滿足 PCIe Gen2 接口對時鐘信號的嚴格要求，保證數據傳輸的準確性和高效性。
• SATA 輸出：1 對差分非擴頻 SATA 時鐘，為 SATA 接口提供穩定的時鐘信號，確保硬盤等存儲設備的正常工作。
• USB 輸出：2 個 48MHz 的 USB 時鐘，且兩者相位相差 180 度，這種設計有助于降低電磁干擾（EMI），提高 USB 設備的穩定性。
• SIO 輸出：2 個可選擇 48MHz 或 24MHz 的 SIO 時鐘，同樣相位相差 180 度，可根據不同的應用需求進行靈活調整，同時也能有效降低 EMI。
• REF 輸出：2 個 14.318MHz 的 REF 時鐘輸出，為系統提供精確的參考時鐘信號。

功能與優勢

擴頻技術

芯片支持擴頻技術，能夠有效降低電磁干擾（EMI）。在服務器系統中，EMI 可能會對其他組件產生干擾，影響系統的穩定性。通過擴頻技術，932S890C 可以將時鐘信號的頻譜擴展，從而降低峰值能量，減少 EMI 的影響。

輸出禁用功能

輸出可以通過 SMBus 進行禁用，這一功能有助于節省功耗。在服務器的不同工作狀態下，有些時鐘輸出可能不需要一直工作，通過禁用這些輸出，可以降低系統的整體功耗，提高能源效率。

高精度時鐘

采用外部晶體負載電容，能夠實現最大的頻率精度。精確的時鐘信號對于服務器系統的穩定運行至關重要，特別是在處理高速數據和復雜運算時，高精度的時鐘可以確保各個組件之間的同步和協調。

關鍵規格

抖動指標

• CPU 輸出的周期抖動小于 100ps，確保 CPU 能夠準確地處理數據和指令。
• SRC 輸出的周期抖動小于 125ps，保證 PCIe Gen2 接口的數據傳輸準確性。
• 48MHz 輸出的周期抖動小于 130ps，為 USB 和 SIO 等設備提供穩定的時鐘信號。
• SIO 輸出的周期抖動小于 150ps，滿足 SIO 設備對時鐘穩定性的要求。
• SRC 輸出的相位抖動小于 3.1ps rms（PCIe Gen2），確保 PCIe Gen2 接口的高速數據傳輸。

頻率精度

所有時鐘的頻率精度為 +/-50ppm（假設 REF 調整到 0 ppm），這意味著時鐘信號的頻率能夠保持在非常精確的范圍內，為服務器系統的穩定運行提供了可靠的保障。

引腳配置與說明

引腳配置

文檔中詳細列出了 932S890C 的引腳配置，包括各種電源引腳、時鐘輸出引腳和控制引腳等。這些引腳的合理布局和連接對于芯片的正常工作至關重要。

引腳說明

對每個引腳的功能進行了詳細的說明，例如：

• VDDSATA_3.3 為 SATA 核心邏輯提供 3.3V 的電源。
• SATAC_LPRS 和 SATAT_LPRS 分別為低功耗差分 SATA 時鐘對的互補時鐘和真實時鐘。
• CPUKG0C_LPRS 和 CPUKG0T_LPRS 為低功耗差分推挽式 AMD “Greyhound” CPU 時鐘的互補信號和真實信號。

頻率選擇

CPU 頻率選擇

通過 CPU FS0 - FS4 等控制位，可以選擇不同的 CPU 頻率，同時還可以控制是否啟用擴頻以及擴頻的類型（如向下擴頻或中心擴頻）。具體的頻率選擇可以參考 CPU 頻率選擇表，工程師可以根據服務器的實際需求進行靈活配置。

SRC 頻率選擇

同樣，通過 SRC FS0 - FS4 等控制位，可以選擇不同的 SRC 頻率，并控制擴頻的啟用和類型。SRC 頻率選擇表為工程師提供了詳細的頻率配置參考。

電氣特性

絕對最大額定值

規定了芯片在不同參數下的最大承受范圍，如 3.3V 核心電源電壓的最大值為 GND + 3.9V，存儲溫度范圍為 -65°C 到 150°C 等。超過這些額定值可能會導致芯片永久性損壞，因此在設計和使用過程中必須嚴格遵守。

電氣參數

詳細列出了輸入、電源和輸出等方面的電氣參數，如輸入高電壓、輸入低電壓、輸入電流、工作電流等。這些參數為工程師在設計電路時提供了重要的參考依據，確保芯片能夠在合適的電氣環境下正常工作。

交流電氣特性

針對不同類型的輸出（如 CPUKG 和 HTT、SRC 和 SATA、USB - 48MHz、SIO 48/24MHz、REF - 14.318MHz 等），分別給出了交流電氣特性，包括交叉點變化、上升沿和下降沿斜率、抖動、占空比等參數。這些特性對于評估芯片的性能和穩定性非常重要。

SMBus 接口

讀寫操作

文檔詳細介紹了如何通過 SMBus 接口對芯片進行讀寫操作，包括寫操作和讀操作的具體步驟。寫操作需要控制器發送起始位、寫地址、起始字節位置、字節計數等信息，然后依次發送數據字節；讀操作則需要控制器發送起始位、寫地址、起始字節位置，再發送重復起始位和讀地址，最后接收芯片發送的數據字節。

寄存器控制

通過 SMBus 可以對多個寄存器進行控制，如輸出使能控制寄存器、CPU/HTT 頻率和輸出使能控制寄存器、SRC 頻率控制寄存器等。這些寄存器可以實現對芯片輸出的啟用和禁用、頻率選擇、擴頻控制等功能。

封裝與訂購信息

封裝

932S890C 采用 72 - pin MLF 封裝，文檔提供了封裝的外形尺寸和詳細的尺寸參數，為 PCB 設計提供了準確的參考。

訂購信息

提供了兩種訂購型號：932S890CKLFT 和 932S890CKLF，均為 72 - pin MLF 封裝，工作溫度范圍為 0 到 +70°C。其中，“LF” 后綴表示無鉛配置，符合 RoHS 標準。

總結

RENESAS 的 932S890C 系統時鐘芯片為 AMD 服務器提供了全面而強大的時鐘解決方案。它具有豐富的輸出特性、出色的功能優勢和嚴格的電氣規格，能夠滿足服務器系統對時鐘信號的高精度和穩定性要求。通過 SMBus 接口，工程師可以方便地對芯片進行配置和控制。在服務器設計中，合理選擇和使用 932S890C 芯片，將有助于提高服務器的性能和穩定性。你在實際的服務器設計中是否也遇到過時鐘信號方面的問題呢？你覺得 932S890C 能否解決這些問題？歡迎在評論區分享你的看法。