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

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

Rajesh Vashist(RV):動態(tài)性能-在惡劣和不斷變化的環(huán)境和系統(tǒng)條件下保持高性能的能力-對于諸如5G等許多應(yīng)用至關(guān)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(tài)條件.SiTime通過我們的系統(tǒng)解決方案解決了這些問題,我們相信SiTime產(chǎn)品是高性能系統(tǒng)(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(jīng)驗(yàn)證了我們在5G領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位.在2018年,我們宣布與英特爾合作開發(fā)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(chǔ)設(shè)施和汽車等高性能系統(tǒng)非常重要,這些系統(tǒng)將長期保留在現(xiàn)場.

石英設(shè)備的另一個關(guān)注領(lǐng)域是其地理上集中的供應(yīng)鏈.石英供應(yīng)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(diǎn)出現(xiàn)問題或自然災(zāi)害,例如日本的2011年海嘯,它可能會擾亂整個石英供應(yīng)鏈.SiTime使用半導(dǎo)體供應(yīng)鏈,在大多數(shù)情況下,使用可從多個供應(yīng)商處獲得的標(biāo)準(zhǔn)塑料封裝.

RH:MEMS振蕩器有哪些缺點(diǎn)?(價格?收益?)

RV:沒有技術(shù)限制或缺點(diǎn).最大的挑戰(zhàn)是客戶需要知道這些設(shè)備是可用的.今天我們有10,000個客戶,但有多達(dá)150,000個電子產(chǎn)品客戶可以使用我們的產(chǎn)品.

由于石英計(jì)時已經(jīng)存在了90年,石英公司已經(jīng)開發(fā)了比目前MEMS計(jì)時更多的產(chǎn)品類型.例如,石英公司提供獨(dú)立諧振器,我們正在開發(fā)中.SiTime還沒有提供移動TCXO.但是,隨著時間的推移,SiTimeMEMS定時產(chǎn)品將覆蓋整個市場.

關(guān)于價格和產(chǎn)量-我們非常有競爭力.我們的MEMS產(chǎn)量在90％范圍內(nèi).

RH:您現(xiàn)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(jié)論,以及您可以從實(shí)地回報中得出哪些結(jié)論?

RV:過去,許多OEM/ODM設(shè)計(jì)師學(xué)會了通過各種解決方法克服石英的缺點(diǎn).當(dāng)定時解決方案運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)的發(fā)揮,MEMS定時解決方案具有超越石英的巨大優(yōu)勢.在物聯(lián)網(wǎng)和ADAS等其他領(lǐng)域,MEMS定時具有類似的顯著優(yōu)勢.一旦客戶看到我們的解決方案和優(yōu)勢,他們就渴望將SiTime設(shè)計(jì)到他們的應(yīng)用程序中.

我們的MTBF超過15億小時.我們的質(zhì)量是0.6DPPM,比大多數(shù)Tier-1石英公司好10到100倍.客戶已經(jīng)開始期望SiTime提供比石英更高水平的質(zhì)量和可靠性-一旦他們轉(zhuǎn)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(guān)該平臺的信息嗎?什么是新的?

RV:Emerald產(chǎn)品是第一款基于MEMS的OCXO.它們旨在解決與夸脫OCXO相關(guān)的問題,這些夸脫對高溫,熱斜坡和振動非常敏感.設(shè)計(jì)人員通常需要進(jìn)行3到5次電路板迭代才能正確放置石英OCXO,如果設(shè)計(jì)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(huán)境隔離.我們的EmeraldPlatform™消除了這個問題.我們強(qiáng)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(chǎn)品并加快收入時間.

除了解決電路板設(shè)計(jì)問題外,EmeraldPlatform還在動態(tài)穩(wěn)定性(系統(tǒng)中,存在振動,沖擊,溫度斜坡)方面設(shè)定了新的性能基準(zhǔn),比石英高出20倍-新5G必備基礎(chǔ)架構(gòu)部署Emerald產(chǎn)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(wěn)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(jīng)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(kuò)展到價值15億美元的電信和網(wǎng)絡(luò)時序市場的更高端.

RH:Emerald專為5G基礎(chǔ)設(shè)施而設(shè)計(jì).在新聞稿中,您表示時間可能是5G系統(tǒng)中最大的失敗點(diǎn).你能澄清一下嗎?

RV:由于多種原因,5G技術(shù)將給定時解決方案帶來的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過去.5G無線電使用毫米波技術(shù),覆蓋范圍為幾百米,而不是4G的千米距離.因此,5G網(wǎng)絡(luò)將更加密集.更密集的網(wǎng)絡(luò)使設(shè)備更貼近客戶,進(jìn)入更嚴(yán)苛,更少受控制的環(huán)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(huán)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(dǎo)致石英器件失效,我們認(rèn)為這可能是5G中單個最大的失效點(diǎn).祖母綠產(chǎn)品對這些環(huán)境壓力源的免疫力提高20倍,并將確保網(wǎng)絡(luò),

考慮到5G的更密集的部署配置,更高的帶寬以及關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)的部署,標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)正在使無線電到無線電時間精度規(guī)格更加嚴(yán)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(yán)格的規(guī)范,我們認(rèn)為將需要Emerald OCXO.

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