RENESAS 932S890C：AMD 服务器系统时钟解决方案

引言

在服务器的设计领域中，系统时钟的稳定性和性能起着决定性作用。今天，我们将深入探讨 RENESAS 的 932S890C 系统时钟，它专为 AMD 服务器设计，在性能和功能上都有着出色的表现，能满足多种服务器应用的需求。你是否好奇它究竟有哪些独特之处能在市场中脱颖而出呢？下面就让我们详细了解一下。

文件下载：932S890CKLF.pdf

产品概述

简介

932S890C 是一款专门为 SR5690/SR5670 AMD 服务器设计的主时钟合成芯片。它具备 SMBus 接口，可实现对设备的全面控制，这为工程师在设计过程中提供了极大的便利。该芯片在服务器系统中扮演着核心时钟源的角色，为各个组件提供精确的时钟信号。

推荐应用

其主要应用场景为基于 SR5690/SR5670 的 AMD 服务器。在这类服务器中，932S890C 能够为 CPU、HT3、PCIe Gen2、SATA、USB 和 SIO 等多个关键部分提供稳定可靠的时钟信号，确保服务器系统的高效运行。

输出特性

低功耗差分输出

芯片采用了低功耗差分输出设计，并且集成了串联电阻，适用于 Zo = 50ohm 的系统。这种设计不仅降低了功耗，还能有效提高信号传输的稳定性和抗干扰能力。

多样化的输出频率和类型

• CPU 输出：提供 4 对差分 200MHz 的 CPU 时钟对，能够满足 CPU 高速运算对时钟信号的要求。
• HT3 输出：2 对差分 100MHz 的 HT3 时钟对，为 Hypertransport 3 总线提供稳定的时钟支持，确保数据在不同组件之间的高速传输。
• PCIe Gen2 输出：14 对差分 PCIe Gen2 SRC 时钟对，满足 PCIe Gen2 接口对时钟信号的严格要求，保证数据传输的准确性和高效性。
• SATA 输出：1 对差分非扩频 SATA 时钟，为 SATA 接口提供稳定的时钟信号，确保硬盘等存储设备的正常工作。
• USB 输出：2 个 48MHz 的 USB 时钟，且两者相位相差 180 度，这种设计有助于降低电磁干扰（EMI），提高 USB 设备的稳定性。
• SIO 输出：2 个可选择 48MHz 或 24MHz 的 SIO 时钟，同样相位相差 180 度，可根据不同的应用需求进行灵活调整，同时也能有效降低 EMI。
• REF 输出：2 个 14.318MHz 的 REF 时钟输出，为系统提供精确的参考时钟信号。

功能与优势

扩频技术

芯片支持扩频技术，能够有效降低电磁干扰（EMI）。在服务器系统中，EMI 可能会对其他组件产生干扰，影响系统的稳定性。通过扩频技术，932S890C 可以将时钟信号的频谱扩展，从而降低峰值能量，减少 EMI 的影响。

输出禁用功能

输出可以通过 SMBus 进行禁用，这一功能有助于节省功耗。在服务器的不同工作状态下，有些时钟输出可能不需要一直工作，通过禁用这些输出，可以降低系统的整体功耗，提高能源效率。

高精度时钟

采用外部晶体负载电容，能够实现最大的频率精度。精确的时钟信号对于服务器系统的稳定运行至关重要，特别是在处理高速数据和复杂运算时，高精度的时钟可以确保各个组件之间的同步和协调。

关键规格

抖动指标

• CPU 输出的周期抖动小于 100ps，确保 CPU 能够准确地处理数据和指令。
• SRC 输出的周期抖动小于 125ps，保证 PCIe Gen2 接口的数据传输准确性。
• 48MHz 输出的周期抖动小于 130ps，为 USB 和 SIO 等设备提供稳定的时钟信号。
• SIO 输出的周期抖动小于 150ps，满足 SIO 设备对时钟稳定性的要求。
• SRC 输出的相位抖动小于 3.1ps rms（PCIe Gen2），确保 PCIe Gen2 接口的高速数据传输。

频率精度

所有时钟的频率精度为 +/-50ppm（假设 REF 调整到 0 ppm），这意味着时钟信号的频率能够保持在非常精确的范围内，为服务器系统的稳定运行提供了可靠的保障。

引脚配置与说明

引脚配置

文档中详细列出了 932S890C 的引脚配置，包括各种电源引脚、时钟输出引脚和控制引脚等。这些引脚的合理布局和连接对于芯片的正常工作至关重要。

引脚说明

对每个引脚的功能进行了详细的说明，例如：

• VDDSATA_3.3 为 SATA 核心逻辑提供 3.3V 的电源。
• SATAC_LPRS 和 SATAT_LPRS 分别为低功耗差分 SATA 时钟对的互补时钟和真实时钟。
• CPUKG0C_LPRS 和 CPUKG0T_LPRS 为低功耗差分推挽式 AMD “Greyhound” CPU 时钟的互补信号和真实信号。

频率选择

CPU 频率选择

通过 CPU FS0 - FS4 等控制位，可以选择不同的 CPU 频率，同时还可以控制是否启用扩频以及扩频的类型（如向下扩频或中心扩频）。具体的频率选择可以参考 CPU 频率选择表，工程师可以根据服务器的实际需求进行灵活配置。

SRC 频率选择

同样，通过 SRC FS0 - FS4 等控制位，可以选择不同的 SRC 频率，并控制扩频的启用和类型。SRC 频率选择表为工程师提供了详细的频率配置参考。

电气特性

绝对最大额定值

规定了芯片在不同参数下的最大承受范围，如 3.3V 核心电源电压的最大值为 GND + 3.9V，存储温度范围为 -65°C 到 150°C 等。超过这些额定值可能会导致芯片永久性损坏，因此在设计和使用过程中必须严格遵守。

电气参数

详细列出了输入、电源和输出等方面的电气参数，如输入高电压、输入低电压、输入电流、工作电流等。这些参数为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据，确保芯片能够在合适的电气环境下正常工作。

交流电气特性

针对不同类型的输出（如 CPUKG 和 HTT、SRC 和 SATA、USB - 48MHz、SIO 48/24MHz、REF - 14.318MHz 等），分别给出了交流电气特性，包括交叉点变化、上升沿和下降沿斜率、抖动、占空比等参数。这些特性对于评估芯片的性能和稳定性非常重要。

SMBus 接口

读写操作

文档详细介绍了如何通过 SMBus 接口对芯片进行读写操作，包括写操作和读操作的具体步骤。写操作需要控制器发送起始位、写地址、起始字节位置、字节计数等信息，然后依次发送数据字节；读操作则需要控制器发送起始位、写地址、起始字节位置，再发送重复起始位和读地址，最后接收芯片发送的数据字节。

寄存器控制

通过 SMBus 可以对多个寄存器进行控制，如输出使能控制寄存器、CPU/HTT 频率和输出使能控制寄存器、SRC 频率控制寄存器等。这些寄存器可以实现对芯片输出的启用和禁用、频率选择、扩频控制等功能。

封装与订购信息

封装

932S890C 采用 72 - pin MLF 封装，文档提供了封装的外形尺寸和详细的尺寸参数，为 PCB 设计提供了准确的参考。

订购信息

提供了两种订购型号：932S890CKLFT 和 932S890CKLF，均为 72 - pin MLF 封装，工作温度范围为 0 到 +70°C。其中，“LF” 后缀表示无铅配置，符合 RoHS 标准。

总结

RENESAS 的 932S890C 系统时钟芯片为 AMD 服务器提供了全面而强大的时钟解决方案。它具有丰富的输出特性、出色的功能优势和严格的电气规格，能够满足服务器系统对时钟信号的高精度和稳定性要求。通过 SMBus 接口，工程师可以方便地对芯片进行配置和控制。在服务器设计中，合理选择和使用 932S890C 芯片，将有助于提高服务器的性能和稳定性。你在实际的服务器设计中是否也遇到过时钟信号方面的问题呢？你觉得 932S890C 能否解决这些问题？欢迎在评论区分享你的看法。