MEMS高精密恒溫晶振時(shí)鐘出現(xiàn)，供應(yīng)市場(chǎng)面臨洗牌
[導(dǎo)讀]過去，一些高端的對(duì)時(shí)間基準(zhǔn)要求很高的長(zhǎng)壽命應(yīng)用市場(chǎng)(如智能電網(wǎng)、無線通信基站、基于SONET和同步以太網(wǎng)的核心及邊緣路由器、IP時(shí)鐘和儀器)要求采用滿足三 級(jí)鐘(Stratum 3)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘產(chǎn)品，亦即這些時(shí)鐘產(chǎn)品必須滿足
過去，一些高端的對(duì)時(shí)間基準(zhǔn)要求很高的長(zhǎng)壽命應(yīng)用市場(chǎng)(如智能電網(wǎng)、無線通信基站、基于SONET和同步以太網(wǎng)的核心及邊緣路由器、IP時(shí)鐘和儀器)要求采用滿足三 級(jí)鐘(Stratum 3)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘產(chǎn)品，亦即這些時(shí)鐘產(chǎn)品必須滿足以下三個(gè)非?？量痰姆€(wěn)定性要求：全溫度范圍穩(wěn)定性必須在0.1-0.28PPM范圍之內(nèi)、24小時(shí)頻率穩(wěn)定性必須小于或等于0.37PPM、20年頻率穩(wěn)定性必須小于或等于4.6PPM，至今業(yè)界只有很少的石英晶振供應(yīng)商能夠提供滿足這些三 級(jí)鐘應(yīng)用市場(chǎng)需求的恒溫晶振(OCXO)和溫補(bǔ)晶振(TCXO)產(chǎn)品。
但今天，從德國(guó)博世分離出來的硅MEMS時(shí)鐘供應(yīng)商SiTime公司宣告，這一供應(yīng)格局已經(jīng)成為歷史，因?yàn)镾iTime成功推出了SiT530x系列全硅MEMS三 級(jí)鐘(Stratum 3)解決方案，它們不僅可以完全替代傳統(tǒng)的恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品，而且性能指標(biāo)大幅領(lǐng)先傳統(tǒng)的石英恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品。
SiTime市場(chǎng)營(yíng)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(gè)頻率；SiT530x的最小尺寸已可達(dá)到2520(0.75mm高度)，但石英OCXO的尺寸高達(dá)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(dá)5億小時(shí)，而石英OCXO和TCXO只有2千萬小時(shí)；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(biāo)對(duì)比表明，SiT530x系列是目前供應(yīng)市場(chǎng)中唯一兼具三 級(jí)鐘(Stratum 3)穩(wěn)定性、小尺寸、低電壓運(yùn)行和可編程特性的產(chǎn)品，支持客戶方便快捷地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化和定制，因此在市場(chǎng)容量高達(dá)2億美元的Stratum 3時(shí)鐘市場(chǎng)上，SiT530x系列時(shí)鐘產(chǎn)品可以說已占據(jù)了絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，假以時(shí)日，一定會(huì)完全替代石英OCXO和TCXO產(chǎn)品，高精密恒溫晶振供應(yīng)市場(chǎng)洗牌格局已定。
SiTime首席執(zhí)行官Rajesh Vashist表示：“SiTime的革命性技術(shù)能夠集成全硅MEMS和模擬集成電路，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新解決方案。石英行業(yè)用了幾十年時(shí)間才實(shí)現(xiàn)該精密度，而SiTime僅用了5年時(shí)間便突破了這一性能水平。先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)使我們能夠?yàn)楫a(chǎn)品添加獨(dú)特的特性，從而為客戶帶來更多價(jià)值。憑借Stratum 3時(shí)鐘等顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)品以及我們近日發(fā)布的差分振蕩器產(chǎn)品和壓控硅振蕩器產(chǎn)品，SiTime正在加速全硅MEMS時(shí)鐘產(chǎn)品的應(yīng)用。SiTime正在進(jìn)軍規(guī)模達(dá)10億美元的振蕩器市場(chǎng)。通過將高性能、低成本和易用性完美結(jié)合，我們已成功使500多家客戶放棄了傳統(tǒng)的石英產(chǎn)品，轉(zhuǎn)而采用我們的產(chǎn)品?！?br>Yole Développement首席執(zhí)行官和創(chuàng)始人Jean-Christophe Eloy,表示：“MEMS時(shí)鐘替代傳統(tǒng)恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品代表著了一個(gè)新的里程碑，因?yàn)檫@在幾年前還被認(rèn)為是無法通過MEMS時(shí)鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。SiTime現(xiàn)已躋身領(lǐng)先時(shí)鐘提供商行列，旨在為高性能應(yīng)用提供服務(wù)。相對(duì)于石英產(chǎn)品，我認(rèn)為我們可以有把握的說SiTime的產(chǎn)品具有更多特性、更強(qiáng)性能和更高價(jià)值，并且正在推動(dòng)全硅MEMS時(shí)鐘解決方案在電子行業(yè)中的應(yīng)用?！?br>“SiTime推出了最新一代SiT530x三 級(jí)鐘，并在持續(xù)不斷的刷新著產(chǎn)品性能、功能和可靠性方面的新基準(zhǔn)。”艾睿電子全球市場(chǎng)和Asset Management高級(jí)副總裁Jeff Eastman指出，“SiTime可編程架構(gòu)可保證艾睿隨時(shí)有現(xiàn)貨。我們?cè)S多客戶都以在收益于SiTime全硅方案的優(yōu)點(diǎn)。艾睿遍布全球的銷售渠道和SiTime獨(dú)一無有的技術(shù)，可使我們更有力更快速在電子市場(chǎng)中全面的推廣SiTime具有創(chuàng)新性的時(shí)鐘產(chǎn)品?！?br>SiT530x系列包括兩款器件，運(yùn)行頻率范圍為1至60MHz的SiT5301和運(yùn)行頻率范圍為60至220MHz的SiT5302。除了上面提到的一些性能優(yōu)勢(shì)外，這兩款器件還具有以下獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：第一，不同于石英產(chǎn)品，SiT530x振蕩器沒有激發(fā)性跳變(Activity Dips)，因此可實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的基準(zhǔn)時(shí)鐘和卓越的系統(tǒng)溫度性能。第二，僅500飛秒的標(biāo)準(zhǔn)集成式RMS相位抖動(dòng)(12kHZ至20MHz），可滿足10Gbps以上帶寬電信和網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用的苛刻要求。第三，可用的電壓控制特性支持高達(dá)±12.5PPM的牽引范圍，支持隨時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)校準(zhǔn)和微調(diào)。第四，通過50000G抗沖擊及70G抗振測(cè)試(比石英強(qiáng)10倍）。
SiT530x樣片將于2011年12月向合格客戶提供，計(jì)劃于2012年上半年開始量產(chǎn)。按需定價(jià)。
補(bǔ)充閱讀：全硅MEMS時(shí)鐘何時(shí)能完全取代石英產(chǎn)品？
隨著CMOS工藝和MEMS技術(shù)的不斷進(jìn)步，全硅MEMS時(shí)鐘的性能領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)一定越來越領(lǐng)先石英晶振及時(shí)鐘，而石英晶體的改進(jìn)空間和降成本空間均已不大，交貨時(shí)間和批量生產(chǎn)一致性都不是很好，而且石英晶振不可能實(shí)現(xiàn)可編程性，因此硅MEMS時(shí)鐘的市場(chǎng)潛力和前景一定會(huì)越來越好。
SiTime市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Piyush Sevalia指出：“與石英相比，硅MEMS諧振器具有以下獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：可以集成在標(biāo)準(zhǔn)塑料封裝中、可集成實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)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(kuò)展和交貨期短。”
他說，我們的硅MEMS時(shí)鐘的出貨量每年都在成倍增長(zhǎng)，這說明，長(zhǎng)期而言，硅MEMS時(shí)鐘一定會(huì)取代石英時(shí)鐘。但由于石英產(chǎn)品已有幾十年的歷史，其供應(yīng)商與業(yè)界的合作深度和人脈關(guān)系均不是新興的硅時(shí)鐘供應(yīng)商可比，因此短期內(nèi)仍將是石英產(chǎn)品繼續(xù)占據(jù)主流地位。
此外，Piyush Sevalia表示：“目前業(yè)內(nèi)許多處理器芯片供應(yīng)商希望在他們的芯片上集成我們的硅MEMS諧振器來實(shí)現(xiàn)片上RTC功能，并已有一家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，他們是一家為智能電表市場(chǎng)提供處理芯片的供應(yīng)商。”
目前業(yè)內(nèi)有很多供應(yīng)商均在提供硅時(shí)鐘產(chǎn)品，如Silicon Labs和IDT，但大部分這類供應(yīng)商只能提供PLL和時(shí)鐘樹產(chǎn)品，能提供硅振蕩源的供應(yīng)商并不多，而且即便能提供，穩(wěn)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(yīng)商目前只有SiTime和Discera，但Discera的頻率穩(wěn)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(wěn)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(jīng)交付了7千5百萬顆硅MEMS振蕩器，計(jì)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(fèi)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(chǎn)品。”
SiTime硅MEMS振蕩器的批量應(yīng)用市場(chǎng)包括：存儲(chǔ)服務(wù)器、Xilinx目標(biāo)開發(fā)板、EPON/GPON網(wǎng)關(guān)、計(jì)算服務(wù)器、10G交換機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、平板電腦、電子書、筆記本電腦、機(jī)頂盒、SSD、微投、基站、MFP、VoIP電話、DVR/CCTV/IP攝像機(jī)、DSC、對(duì)講機(jī)、智能電表、視頻電話、汽車黑匣子和汽車信息娛樂系統(tǒng)。[!--empirenews.page--]
Piyush Sevalia坦承：“我們的硅MEMS振蕩器暫時(shí)還沒有做到手機(jī)市場(chǎng)，一方面是因?yàn)槲覀儼旬a(chǎn)品開發(fā)重點(diǎn)目標(biāo)市場(chǎng)放在平均售價(jià)較高的電信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用市場(chǎng)，另一方面是我們現(xiàn)有的產(chǎn)品還不能同時(shí)滿足手機(jī)對(duì)相位噪聲和功耗的要求，這方面暫時(shí)做得比石英產(chǎn)品要差一些，但我們正在改進(jìn)，希望明年能做進(jìn)手機(jī)市場(chǎng)?！?br>
但今天，從德國(guó)博世分離出來的硅MEMS時(shí)鐘供應(yīng)商SiTime公司宣告，這一供應(yīng)格局已經(jīng)成為歷史，因?yàn)镾iTime成功推出了SiT530x系列全硅MEMS三 級(jí)鐘(Stratum 3)解決方案，它們不僅可以完全替代傳統(tǒng)的恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品，而且性能指標(biāo)大幅領(lǐng)先傳統(tǒng)的石英恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品。
SiTime市場(chǎng)營(yíng)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(gè)頻率；SiT530x的最小尺寸已可達(dá)到2520(0.75mm高度)，但石英OCXO的尺寸高達(dá)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(dá)5億小時(shí)，而石英OCXO和TCXO只有2千萬小時(shí)；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(biāo)對(duì)比表明，SiT530x系列是目前供應(yīng)市場(chǎng)中唯一兼具三 級(jí)鐘(Stratum 3)穩(wěn)定性、小尺寸、低電壓運(yùn)行和可編程特性的產(chǎn)品，支持客戶方便快捷地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化和定制，因此在市場(chǎng)容量高達(dá)2億美元的Stratum 3時(shí)鐘市場(chǎng)上，SiT530x系列時(shí)鐘產(chǎn)品可以說已占據(jù)了絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，假以時(shí)日，一定會(huì)完全替代石英OCXO和TCXO產(chǎn)品，高精密恒溫晶振供應(yīng)市場(chǎng)洗牌格局已定。
SiTime首席執(zhí)行官Rajesh Vashist表示：“SiTime的革命性技術(shù)能夠集成全硅MEMS和模擬集成電路，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新解決方案。石英行業(yè)用了幾十年時(shí)間才實(shí)現(xiàn)該精密度，而SiTime僅用了5年時(shí)間便突破了這一性能水平。先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)使我們能夠?yàn)楫a(chǎn)品添加獨(dú)特的特性，從而為客戶帶來更多價(jià)值。憑借Stratum 3時(shí)鐘等顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)品以及我們近日發(fā)布的差分振蕩器產(chǎn)品和壓控硅振蕩器產(chǎn)品，SiTime正在加速全硅MEMS時(shí)鐘產(chǎn)品的應(yīng)用。SiTime正在進(jìn)軍規(guī)模達(dá)10億美元的振蕩器市場(chǎng)。通過將高性能、低成本和易用性完美結(jié)合，我們已成功使500多家客戶放棄了傳統(tǒng)的石英產(chǎn)品，轉(zhuǎn)而采用我們的產(chǎn)品?！?br>Yole Développement首席執(zhí)行官和創(chuàng)始人Jean-Christophe Eloy,表示：“MEMS時(shí)鐘替代傳統(tǒng)恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振產(chǎn)品代表著了一個(gè)新的里程碑，因?yàn)檫@在幾年前還被認(rèn)為是無法通過MEMS時(shí)鐘技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。SiTime現(xiàn)已躋身領(lǐng)先時(shí)鐘提供商行列，旨在為高性能應(yīng)用提供服務(wù)。相對(duì)于石英產(chǎn)品，我認(rèn)為我們可以有把握的說SiTime的產(chǎn)品具有更多特性、更強(qiáng)性能和更高價(jià)值，并且正在推動(dòng)全硅MEMS時(shí)鐘解決方案在電子行業(yè)中的應(yīng)用?！?br>“SiTime推出了最新一代SiT530x三 級(jí)鐘，并在持續(xù)不斷的刷新著產(chǎn)品性能、功能和可靠性方面的新基準(zhǔn)。”艾睿電子全球市場(chǎng)和Asset Management高級(jí)副總裁Jeff Eastman指出，“SiTime可編程架構(gòu)可保證艾睿隨時(shí)有現(xiàn)貨。我們?cè)S多客戶都以在收益于SiTime全硅方案的優(yōu)點(diǎn)。艾睿遍布全球的銷售渠道和SiTime獨(dú)一無有的技術(shù)，可使我們更有力更快速在電子市場(chǎng)中全面的推廣SiTime具有創(chuàng)新性的時(shí)鐘產(chǎn)品?！?br>SiT530x系列包括兩款器件，運(yùn)行頻率范圍為1至60MHz的SiT5301和運(yùn)行頻率范圍為60至220MHz的SiT5302。除了上面提到的一些性能優(yōu)勢(shì)外，這兩款器件還具有以下獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：第一，不同于石英產(chǎn)品，SiT530x振蕩器沒有激發(fā)性跳變(Activity Dips)，因此可實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的基準(zhǔn)時(shí)鐘和卓越的系統(tǒng)溫度性能。第二，僅500飛秒的標(biāo)準(zhǔn)集成式RMS相位抖動(dòng)(12kHZ至20MHz），可滿足10Gbps以上帶寬電信和網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用的苛刻要求。第三，可用的電壓控制特性支持高達(dá)±12.5PPM的牽引范圍，支持隨時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)校準(zhǔn)和微調(diào)。第四，通過50000G抗沖擊及70G抗振測(cè)試(比石英強(qiáng)10倍）。
SiT530x樣片將于2011年12月向合格客戶提供，計(jì)劃于2012年上半年開始量產(chǎn)。按需定價(jià)。
補(bǔ)充閱讀：全硅MEMS時(shí)鐘何時(shí)能完全取代石英產(chǎn)品？
隨著CMOS工藝和MEMS技術(shù)的不斷進(jìn)步，全硅MEMS時(shí)鐘的性能領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)一定越來越領(lǐng)先石英晶振及時(shí)鐘，而石英晶體的改進(jìn)空間和降成本空間均已不大，交貨時(shí)間和批量生產(chǎn)一致性都不是很好，而且石英晶振不可能實(shí)現(xiàn)可編程性，因此硅MEMS時(shí)鐘的市場(chǎng)潛力和前景一定會(huì)越來越好。
SiTime市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Piyush Sevalia指出：“與石英相比，硅MEMS諧振器具有以下獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：可以集成在標(biāo)準(zhǔn)塑料封裝中、可集成實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)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(kuò)展和交貨期短。”
他說，我們的硅MEMS時(shí)鐘的出貨量每年都在成倍增長(zhǎng)，這說明，長(zhǎng)期而言，硅MEMS時(shí)鐘一定會(huì)取代石英時(shí)鐘。但由于石英產(chǎn)品已有幾十年的歷史，其供應(yīng)商與業(yè)界的合作深度和人脈關(guān)系均不是新興的硅時(shí)鐘供應(yīng)商可比，因此短期內(nèi)仍將是石英產(chǎn)品繼續(xù)占據(jù)主流地位。
此外，Piyush Sevalia表示：“目前業(yè)內(nèi)許多處理器芯片供應(yīng)商希望在他們的芯片上集成我們的硅MEMS諧振器來實(shí)現(xiàn)片上RTC功能，并已有一家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，他們是一家為智能電表市場(chǎng)提供處理芯片的供應(yīng)商。”
目前業(yè)內(nèi)有很多供應(yīng)商均在提供硅時(shí)鐘產(chǎn)品，如Silicon Labs和IDT，但大部分這類供應(yīng)商只能提供PLL和時(shí)鐘樹產(chǎn)品，能提供硅振蕩源的供應(yīng)商并不多，而且即便能提供，穩(wěn)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(yīng)商目前只有SiTime和Discera，但Discera的頻率穩(wěn)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(wěn)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(jīng)交付了7千5百萬顆硅MEMS振蕩器，計(jì)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(fèi)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(chǎn)品。”
SiTime硅MEMS振蕩器的批量應(yīng)用市場(chǎng)包括：存儲(chǔ)服務(wù)器、Xilinx目標(biāo)開發(fā)板、EPON/GPON網(wǎng)關(guān)、計(jì)算服務(wù)器、10G交換機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、平板電腦、電子書、筆記本電腦、機(jī)頂盒、SSD、微投、基站、MFP、VoIP電話、DVR/CCTV/IP攝像機(jī)、DSC、對(duì)講機(jī)、智能電表、視頻電話、汽車黑匣子和汽車信息娛樂系統(tǒng)。[!--empirenews.page--]
Piyush Sevalia坦承：“我們的硅MEMS振蕩器暫時(shí)還沒有做到手機(jī)市場(chǎng)，一方面是因?yàn)槲覀儼旬a(chǎn)品開發(fā)重點(diǎn)目標(biāo)市場(chǎng)放在平均售價(jià)較高的電信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用市場(chǎng)，另一方面是我們現(xiàn)有的產(chǎn)品還不能同時(shí)滿足手機(jī)對(duì)相位噪聲和功耗的要求，這方面暫時(shí)做得比石英產(chǎn)品要差一些，但我們正在改進(jìn)，希望明年能做進(jìn)手機(jī)市場(chǎng)?！?br>
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