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Fujitsu Microelectronics Europe
Fujitsu stellt extrem schnelle 8-Bit-A/D-Wandler-Technologie mit 56 GSa/s für kohärente 100G-Empfänger und Hochleistungs-Testsysteme vor
Langen, 27. Januar 2009 — Fujitsu Microelectronics Europe (FME) kündigt die Verfügbarkeit seiner neuen extrem schnellen A/D-Wandler-IP für Fujitsus Standard-65-nm-Prozesstechnologie an, die auf der revolutionären „CHArge-mode Interleaved Sampler“-Technologie (CHAIS) basiert. Diese neue Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler-Technologie bietet bahnbrechende Leistung in einem Standard-CMOS-Prozess und ermöglicht so die Integration mehrerer A/D-Wandler (ADC) mit dutzenden Millionen Gattern Signalverarbeitungslogik und Speicher auf einem einzelnen Chip. Zunächst für den Einsatz in kohärenten Empfängern bei der optischen 100G-Übertragung vorgesehen, eignet sich die Technologie auch für Hochleistungs-Testsysteme und andere Anwendungen, die schnelle Datenwandlung und -verarbeitung benötigen.
Die neue CHAIS-Technologie ermöglicht bislang nicht realisierbare Kombinationen aus Abtastrate, Auflösung und Leistungsverbrauch. Viele Einschränkungen herkömmlicher Architekturen wie begrenzte Bandbreite oder mangelhafte Linearität vermeiden diese Schaltungen, so dass erstmals A/D-Wandler mit Abtastraten bis 100 GSa/s in CMOS möglich werden.
Die Leistungsaufnahme des ADCs liegt bei 56 GSa/s typischerweise bei 2 W pro Kanal, was auf diesem Leistungsniveau (ENOB > 6) einmalig ist. Ein Modus mit halber Geschwindigkeit bietet 28 GSa/s bei 1 W pro Kanal. Ein Eingangs-Referenztakt von 1,75 GHz wird intern vervielfacht und liefert Takte für die ADC-Abtastung mit Jitterwerten (rms) unter 100 fs und unter 500 fs I/Q-Skew.
“Mit unserer neuen ADC-Technologie in Kombination mit der Möglichkeit, mehr als 50 Millionen Logik-Gatter zu integrieren, bieten wir die Schlüsseltechnologie für künftige Telekommunikationsanwendungen wie 100G-Ethernet und OTU-4”, sagt Dirk Weinsziehr, Vice President of Marketing and Development bei FME. “Auf Basis dieser Technologie können unsere Kunden ihre Führungsposition im Markt sichern, indem sie maßgeschneiderte Produkte mit niedrigerer Leistungsaufnahme und höherer Integration entwickeln, die sich problemlos fertigen lassen.”
Die erste Anwendung jener bahnbrechenden ADC-Technologie wird ein kohärenter Ein-Chip-DP-DQPSK-Receiver für optische 100G-Netzwerke sein. Vier 8-Bit 56GSa/s ADCs erfassen die Eingangskanäle (I- und Q-Signale, H- und V-Polarisation). Außerdem sind Logik und Speicher integriert, so dass der Baustein alle Empfänger-PHY-Funktionen übernehmen kann, wenn er direkt mit dem optischen Front-End verbunden ist.
Mit einer Single-Chip-Lösung entfällt die Übertragung von Terabits pro Sekunde an Daten zwischen ADC- und DSP-Bausteinen, was Leistungsverbrauch, Chipfläche und I/O-Pins einspart. Auch teure Multi-Chip-Module sind nicht mehr notwendig.
Die höhere Auflösung des A/D-Wandlers und der bessere Dynamikbereich der Abtastung vereinfacht das Design des optischen Front-Ends, da sich die AGC-Funktion ganz oder in Teilen digital nach dem ADC realisieren lässt.
Die ständige digitale Selbstkalibrierung, die während des Betriebs im Hintergrund läuft, erlaubt den Verzicht auf externe Testsignale zur Kalibrierung und auf nichtflüchtigen Kalibrierungsspeicher. Gleichzeitig ist kein Eingreifen des Benutzers erforderlich, um das vorgegebene Leistungsniveau zu erreichen und zu erhalten.
“Heutige Hochgeschwindigkeits-ADCs sind mehrheitlich in SiGe-Fertigungsprozessen realisiert. Solche Bausteine neigen zu hoher Leistungsaufnahme und sind nur eingeschränkt mit digitaler Signalverarbeitung integrierbar. Wir haben von Seiten unserer Kunden eine starke Nachfrage nach leistungsfähigen Datenwandlern in Standard-CMOS-Technologie erfahren, ” erläutert Neil Amos, Director der Communications Business Unit bei FME. “Fujitsu bietet mit dieser bahnbrechenden ADC-Technologie die Möglichkeit, A/D-Wandlung im GSa/s-Bereich und digitale Signalverarbeitung auf demselben Die zu vereinen. Die Entwicklung wurde ursprünglich von Telekommunikationsanwendungen getrieben, doch sehen wir zunehmendes Interesse aus der Test- und Messtechnik sowie für schnelle Schnittstellenanwendungen.”
Verfügbarkeit
Der ADC in Fujitsus 65-nm-CS200-Prozesstechnologie kommt 2009 zunächst in 2-Kanal- und 4-Kanal-Ausführungen mit 56 GSa/s als 8-Bit-Makrozellen auf den Markt. Entsprechend den Anforderungen des Marktes werden Ausführungen mit mehr Kanälen, anderen Abtastraten, Auflösungen und Prozessknoten folgen.
Bildmaterial
- Ein Bild mittlerer Größe finden Sie unter: http://tinyurl.com/cxursn
- Ein großes Bild ist zu finden unter: http://tinyurl.com/bb3mho
Über Fujitsu Microelectronics Europe
Fujitsu Microelectronics Europe (FME) ist ein führender Lieferant von Halbleiterprodukten. Das Unternehmen bietet fortschrittliche
Systemlösungen für die Bereiche Networking, Mobile Kommunikation, Automotive, Digital-TV und Industriesegmente. Die enge
Zusammenarbeit der Entwickler aus den FME Design Centern - spezialisiert auf Mixed Signal, Kommunikation, Mikrocontroller,
Graphics Controller, Multimedia ICs und ASIC Produkte - mit den Marketing- und Sales-Teams aus ganz Europa trägt dazu bei,
den Kunden-Anforderungen bei der Entwicklung von Systemlösungen gerecht zu werden. Dies wird durch eine breite Palette von
hochkomplexen Halbleitern und IP- Bausteinen unterstützt.
Für weiterführende Information: http://chais.info
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