從德國博世分離出來的硅MEMS時鐘供應商SiTime公司宣告,這一供應格局已經成為歷史(過去,一些高端的對時間基準要求很高的長壽命應用市場(如智能電網、無線通信基站、基于SONET和同步以太網的核心及邊緣路由器、IP時鐘和儀器)要求采用滿足三 級鐘(Stratum 3)標準的時鐘產品,亦即這些時鐘產品必須滿足以下三個非常苛刻的穩定性要求:全溫度范圍穩定性必須在0.1-0.28PPM范圍之內、24小時頻率穩定性必須小于或等于0.37PPM、20年頻率穩定性必須小于或等于4.6PPM,至今業界只有很少的石英晶振供應商能夠提供滿足這些三 級鐘應用市場需求的恒溫晶振(OCXO)和溫補晶振(TCXO)產品),因為SiTime成功推出了SiT530x系列全硅MEMS三 級鐘(Stratum 3)解決方案,它們不僅可以完全替代傳統的恒溫晶振和溫補晶振產品,而且性能指標大幅領先傳統的石英恒溫晶振和溫補晶振產品。SiT530x樣片將于2011年12月向合格客戶提供,計劃于2012年上半年開始量產。按需定價。
SiTime市場營銷副總裁Piyush Sevalia表示:“SiT530x具有1-220MHz更寬的頻率范圍,且可編程定制出任意頻率,但石英OCXO和TCXO的頻率范圍只能做到60MHz以下,而且只能定制提供有限的5-10個頻率;SiT530x的最小尺寸已可達到2520(0.75mm高度),但石英OCXO的尺寸高達20.5×20.5×20.5mm,石英TCXO的尺寸也要到5032(1mm高度);SiT530x的可靠性高達5億小時,而石英OCXO和TCXO只有2千萬小時;SiT530x的最低工作電壓已可到2.5V,但石英OCXO和TCXO還只能做到3.3V。”
這一切性能指標對比表明,SiT530x系列是目前供應市場中唯一兼具三 級鐘(Stratum 3)穩定性、小尺寸、低電壓運行和可編程特性的產品,支持客戶方便快捷地實現產品的差異化和定制,因此在市場容量高達2億美元的Stratum 3時鐘市場上,SiT530x系列時鐘產品可以說已占據了絕對的競爭優勢,假以時日,一定會完全替代石英OCXO和TCXO產品,高精密恒溫晶振供應市場洗牌格局已定。
SiTime首席執行官Rajesh Vashist表示:“SiTime的革命性技術能夠集成全硅MEMS和模擬集成電路,從而實現創新解決方案。石英行業用了幾十年時間才實現該精密度,而SiTime僅用了5年時間便突破了這一性能水平。先進的半導體技術使我們能夠為產品添加獨特的特性,從而為客戶帶來更多價值。憑借Stratum 3時鐘等顛覆性創新產品以及我們近日發布的差分振蕩器產品和壓控硅振蕩器產品,SiTime正在加速全硅MEMS時鐘產品的應用。SiTime正在進軍規模達10億美元的振蕩器市場。通過將高性能、低成本和易用性完美結合,我們已成功使500多家客戶放棄了傳統的石英產品,轉而采用我們的產品。”
Yole Développement首席執行官和創始人Jean-Christophe Eloy,表示:“MEMS時鐘替代傳統恒溫晶振和溫補晶振產品代表著了一個新的里程碑,因為這在幾年前還被認為是無法通過MEMS時鐘技術實現的。SiTime現已躋身領先時鐘提供商行列,旨在為高性能應用提供服務。相對于石英產品,我認為我們可以有把握的說SiTime的產品具有更多特性、更強性能和更高價值,并且正在推動全硅MEMS時鐘解決方案在電子行業中的應用。”
“SiTime推出了最新一代SiT530x三 級鐘,并在持續不斷的刷新著產品性能、功能和可靠性方面的新基準。”艾睿電子全球市場和Asset Management高級副總裁Jeff Eastman指出,“SiTime可編程架構可保證艾睿隨時有現貨。我們許多客戶都以在收益于SiTime全硅方案的優點。艾睿遍布全球的銷售渠道和SiTime獨一無有的技術,可使我們更有力更快速在電子市場中全面的推廣SiTime具有創新性的時鐘產品。”
SiT530x系列包括兩款器件,運行頻率范圍為1至60MHz的SiT5301和運行頻率范圍為60至220MHz的SiT5302。除了上面提到的一些性能優勢外,這兩款器件還具有以下獨特優勢:第一,不同于石英產品,SiT530x振蕩器沒有激發性跳變(Activity Dips),因此可實現更加穩定的基準時鐘和卓越的系統溫度性能。第二,僅500飛秒的標準集成式RMS相位抖動(12kHZ至20MHz),可滿足10Gbps以上帶寬電信和網絡等應用的苛刻要求。第三,可用的電壓控制特性支持高達±12.5PPM的牽引范圍,支持隨時間進行系統內校準和微調。第四,通過50000G抗沖擊及70G抗振測試(比石英強10倍)。
全硅MEMS時鐘何時能完全取代石英產品?
隨著CMOS工藝和MEMS技術的不斷進步,全硅MEMS時鐘的性能領先優勢一定越來越領先石英晶振及時鐘,而石英晶體的改進空間和降成本空間均已不大,交貨時間和批量生產一致性都不是很好,而且石英晶振不可能實現可編程性,因此硅MEMS時鐘的市場潛力和前景一定會越來越好。
SiTime市場營銷副總裁Piyush Sevalia指出:“與石英相比,硅MEMS諧振器具有以下獨特優勢:可以集成在標準塑料封裝中、可集成實現高精度時鐘(5-25PPM)、無需任何外部振蕩源、無PCB布板或XTAL匹配問題、較低擁有成本、可擴展和交貨期短。”
他說,我們的硅MEMS時鐘的出貨量每年都在成倍增長,這說明,長期而言,硅MEMS時鐘一定會取代石英時鐘。但由于石英產品已有幾十年的歷史,其供應商與業界的合作深度和人脈關系均不是新興的硅時鐘供應商可比,因此短期內仍將是石英產品繼續占據主流地位。
此外,Piyush Sevalia表示:“目前業內許多處理器芯片供應商希望在他們的芯片上集成我們的硅MEMS諧振器來實現片上RTC功能,并已有一家實現量產,他們是一家為智能電表市場提供處理芯片的供應商。”
目前業內有很多供應商均在提供硅時鐘產品,如Silicon Labs和IDT,但大部分這類供應商只能提供PLL和時鐘樹產品,能提供硅振蕩源的供應商并不多,而且即便能提供,穩定度一般只能做到200-300PPM,Silicon Labs的硅振蕩器做得最好,但也只能做到50-100PPM。
能提供硅MEMS振蕩源的供應商目前只有SiTime和Discera,但Discera的頻率穩定性最高只能做到10PPM,相位噪聲最高只能做到3-5ps,而SiTime的頻率穩定度最高能做到0.1PPM,相位噪聲可做到500fs。
Piyush Sevalia說:“到目前為止,我們已經交付了7千5百萬顆硅MEMS振蕩器,計劃明年出貨量做到1億顆。目前,Top 5電腦OEM中的4家、Top 5消費電子OEM中的3家、Top 5合同制造商中的3家、Top 5 ODM均已批量使用我們的產品。”
??????? Piyush Sevalia坦承:“我們的硅MEMS振蕩器暫時還沒有做到手機市場,一方面是因為我們把產品開發重點目標市場放在平均售價較高的電信和網絡應用市場,另一方面是我們現有的產品還不能同時滿足手機對相位噪聲和功耗的要求,這方面暫時做得比石英產品要差一些,但我們正在改進,希望明年能做進手機市場。”
SiTime硅MEMS振蕩器的批量應用市場包括:存儲服務器、Xilinx目標開發板、EPON/GPON網關、計算服務器、10G交換機、以太網交換機、平板電腦、電子書、筆記本電腦、機頂盒、SSD、微投、基站、MFP、VoIP電話、DVR/CCTV/IP攝像機、DSC、對講機、智能電表、視頻電話、汽車黑匣子和汽車信息娛樂系統。
評論
查看更多