DESIGN＆ELEKTRONIK編輯Ralf Higgelke與SiTime首席執行官Rajesh Vashist坐下來討論MEMS時序的新特點,它與傳統石英時序的比較,以及5G將如何改變游戲規則.以下是采訪中的一些亮點.

Ralf Higgle(右):石英振蕩器有哪些缺點,以及MEMS振蕩器如何克服這些缺點?

Rajesh Vashist(RV):動態性能-在惡劣和不斷變化的環境和系統條件下保持高性能的能力-對于諸如5G等許多應用至關重要.然而,石英振蕩器無法處理振動,沖擊和快速溫度變化等動態條件.SiTime通過我們的系統解決方案解決了這些問題,我們相信SiTime產品是高性能系統(如5G)的首選定時解決方案.我們相信我們的客戶和英特爾等合作伙伴已經驗證了我們在5G領域的領導地位.在2018年,我們宣布與英特爾合作開發5G的MEMS定時.

可靠性也是石英器件的問題.石英振蕩器的可靠性在10億到3千萬小時之間.SiTime通常提供超過15億小時的MTBF.我們的MEMS定時解決方案的可靠性對核心電信基礎設施和汽車等高性能系統非常重要,這些系統將長期保留在現場.

石英設備的另一個關注領域是其地理上集中的供應鏈.石英供應商Kyocera也提供世界上大部分的陶瓷封裝.如果他們的制造地點出現問題或自然災害,例如日本的2011年海嘯,它可能會擾亂整個石英供應鏈.SiTime使用半導體供應鏈,在大多數情況下,使用可從多個供應商處獲得的標準塑料封裝.

RH:MEMS振蕩器有哪些缺點?(價格?收益?)

RV:沒有技術限制或缺點.最大的挑戰是客戶需要知道這些設備是可用的.今天我們有10,000個客戶,但有多達150,000個電子產品客戶可以使用我們的產品.

由于石英計時已經存在了90年,石英公司已經開發了比目前MEMS計時更多的產品類型.例如,石英公司提供獨立諧振器,我們正在開發中.SiTime還沒有提供移動TCXO.但是,隨著時間的推移,SiTimeMEMS定時產品將覆蓋整個市場.

關于價格和產量-我們非常有競爭力.我們的MEMS產量在90％范圍內.

RH:您現在已售出超過10億個MEMS定時解決方案.您可以從客戶的回答中得出哪些結論,以及您可以從實地回報中得出哪些結論?

RV:過去,許多OEM/ODM設計師學會了通過各種解決方法克服石英的缺點.當定時解決方案運行良好時,振蕩器/諧振器的選擇通常不是最重要的.然而,隨著5G等新標準的發揮,MEMS定時解決方案具有超越石英的巨大優勢.在物聯網和ADAS等其他領域,MEMS定時具有類似的顯著優勢.一旦客戶看到我們的解決方案和優勢,他們就渴望將SiTime設計到他們的應用程序中.

我們的MTBF超過15億小時.我們的質量是0.6DPPM,比大多數Tier-1石英公司好10到100倍.客戶已經開始期望SiTime提供比石英更高水平的質量和可靠性-一旦他們轉向MEMS,他們很少回到石英.

RH:最近,SiTime宣布了其EmeraldPlatform.你能告訴我更多有關該平臺的信息嗎?什么是新的?

RV:Emerald產品是第一款基于MEMS的OCXO.它們旨在解決與夸脫OCXO相關的問題,這些夸脫對高溫,熱斜坡和振動非常敏感.設計人員通常需要進行3到5次電路板迭代才能正確放置石英OCXO,如果設計仍然顯示靈敏度,他們必須使用塑料或金屬蓋來安裝石英OCXO,以將其與周圍環境隔離.我們的EmeraldPlatform™消除了這個問題.我們強大的OCXO可放置在電路板上的任何位置.客戶第一次獲得正確的位置,可以更快地推出產品并加快收入時間.

除了解決電路板設計問題外,EmeraldPlatform還在動態穩定性(系統中,存在振動,沖擊,溫度斜坡)方面設定了新的性能基準,比石英高出20倍-新5G必備基礎架構部署Emerald產品是可編程的,始終可提供1至220MHz的任何頻率,以及一系列頻率穩定性,工作溫度,輸出類型和封裝,包括比類似石英OCXO小75％的解決方案.

對于客戶而言,我們已經為客戶消除了一長串令人頭疼的問題,讓他們在晚上睡得更香.對于SiTime,EmeraldPlatform使我們能夠擴展到價值15億美元的電信和網絡時序市場的更高端.

RH:Emerald專為5G基礎設施而設計.在新聞稿中,您表示時間可能是5G系統中最大的失敗點.你能澄清一下嗎?

RV:由于多種原因,5G技術將給定時解決方案帶來的壓力遠遠超過過去.5G無線電使用毫米波技術,覆蓋范圍為幾百米,而不是4G的千米距離.因此,5G網絡將更加密集.更密集的網絡使設備更貼近客戶,進入更嚴苛,更少受控制的環境,例如在交通信號燈,路燈,建筑物,屋頂和停車場上部署.這些位置具有許多環境壓力因素,例如振動,沖擊,高溫和快速溫度變化.這些壓力因素導致石英器件失效,我們認為這可能是5G中單個最大的失效點.祖母綠產品對這些環境壓力源的免疫力提高20倍,并將確保網絡,

考慮到5G的更密集的部署配置,更高的帶寬以及關鍵任務服務的部署,標準機構正在使無線電到無線電時間精度規格更加嚴格10倍.在4G中,它是1.5微秒.在5G中,它是130納秒(ns).為了滿足這一嚴格的規范,我們認為將需要Emerald OCXO.

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