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AIサーバーなど、高速データ通信の低ノイズ・低消費電力に貢献する差動クロック用水晶発振器を量産開始

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京セラ株式会社は、「差動クロック用水晶発振器」において、業界最高レベル※1の位相ジッタ30fs(フェムト秒)の低ノイズを実現した「Xシリーズ」を製品化し、2026年1月より量産を開始しました。さらに同年6月に増産体制を整え、生成AIの本格普及などにより、今後ますます活況が続くAIサーバー市場のニーズに応えてまいります。

※1:差動クロック用水晶発振器312.5MHzの周波数、3.3Vにおいて(2025年12月 京セラ調べ)

開発の背景

近年、5Gネットワークの拡大やAIデータセンターの高速化に伴い、ネットワーク機器やサーバーでは、より高速で信頼性の高いデータ通信が求められています。高速通信では、ノイズや信号のズレがビットエラーにつながるため、信号のタイミングのズレ(位相ジッタ)が極めて小さい「低位相ジッタ特性」を有する高精度な差動クロック用水晶発振器の需要が高まっています。
このたび京セラが製品化した「Xシリーズ」は、その要求にお応えする業界最高レベル※1の位相ジッタ30fsの低ノイズを実現した差動クロック用水晶発振器です。

開発の背景

製品仕様

Xシリーズ外観

サイズ

2.0mm×1.6mm×0.5mm (MAX.)
2.5mm×2.0mm×0.5mm (MAX.)
3.2mm×2.5mm×0.5mm (MAX.)

動作温度範囲

-40~+85℃ / -40~+105℃

出力周波数範囲

100 / 125 / 156.25 / 312.5MHz

出力タイプ

LV-PECL / LVDS

周波数許容偏差※2

±15×10-6/ -40~+85ºC, ±20×10-6/ -40~+105ºC

※2初期偏差@25℃、動作温度特性、電源電圧変動、負荷容量変動、 経年変化1st yr@25℃、振動・衝撃を含みます。

電源電圧

1.8 / 2.5 / 3.3 V (1.8V は LVDS 出力のみ)

消費電流

29mA (Typ. LV-PECL 出力) / 156.25MHz
14mA (Typ. LVDS 出力) / 156.25MHz
45mA (Typ. LV-PECL 出力) / 312.5MHz
23mA (Typ. LVDS 出力) / 312.5MHz

位相ジッタ

40fs (Typ.) / 156.25MHz, 30fs (Typ.) / 312.5MHz

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特長

位相ジッタ(従来品比較)

業界最高レベル※130fsの低位相ジッタを実現

位相ジッタ30fsの実現には、安定した水晶の品質と高性能ICの両立が不可欠でした。京セラXシリーズでは、独自の半導体フォトリソプロセスとプラズマCVM工法※による小型素子設計技術とICを組み合わせることで、業界最高レベル※1となる位相ジッタ30fsを実現しました。従来の同周波数製品との比較で位相ジッタを約25%低減し、高速通信におけるビットエラー低減に貢献します。


 

従来品比約42%削減の低消費電流

新型の差動出力発振ICの採用により消費電力の削減を図り、AIサーバーなどの省電力化に大きく貢献いたします。本シリーズの156.25MHz(LV-PECL出力)においては、従来品50mA (Typ.)に対し、42%削減の29mA (Typ.)を実現しました。

プラットフォーム構造

超小型2016サイズから3225サイズまで幅広く対応

水晶振動子とICをセットにした小型のヘッドユニットを、金属配線したボトムベースに組み合わせる京セラ独自のプラットフォーム構造を本製品にも採用し、2016の超小型から3225サイズまで幅広く対応可能です。

用途

・AIサーバー  ・光トランシーバ―  ・ストレージ関連  ・車載ADAS機器

AIサーバ
光トランシーバ
ストレージ関連
車載ADAS機器