在日前的媒體發布會上,SiTime公司的營銷執行副總裁Piyush Sevalia就已經與媒體朋友們分享了SiTime時鐘產品的優越性能以及全新MEMS時序解決方案產品Emerald Platform™。
他表示,不論是過去、現在還是將來,時鐘領域有四個非常重要的參數。即:頻率穩定性、相位抖動、阿倫方差、尺寸。SiTime時鐘產品在這四個參數上均有出色的表現,相關性能都有非常大的提升。詳見下圖:
圖1時鐘領域四個重要參數
SiTime未來將持續開拓5G、移動物聯網、車聯網等領域。5G時代對時鐘的方案及產品有了新的要求,屆時帶寬將增加100倍,射頻增加10倍,同時還要能承受高壓力環境,比如:振動、氣流、高溫環境等。移動物聯網的發展將更注重,小型化、電動化等,對終端的要求也需要更持久的可靠性。車聯網領域的超級計算機、人工智能、全面感知,帶來的高壓力對時鐘產抵御沖擊、振動、溫度方面的能力更加嚴苛。Piyush表示,上述領域都將是SiTime MEMS計時產品和方案的目標領域。
基于5G基礎設施,SiTime推出了業界首款 MEMS 恒溫振蕩器 (OCXO)——Emerald 平臺,該平臺在時序中提供的性能是石英類產品所無法比肩的。據了解,基于石英的 OCXO 對諸如振動、溫度變化和沖擊等環境壓力因素極為敏感,這會降低網絡性能、減少正常運行時間,并影響任務關鍵型服務,如自動駕駛輔助系統 (ADAS)。SiTime 的 Emerald OCXO 解決了上述難題,保證所有的通信網絡可靠運行。
SiTime 首席執行官 Rajesh Vashist 表示:“時序可能是 5G 系統中最大的潛在故障點,并可能影響性能、可靠性和營收。5G 時序對系統 OEM 廠商來說是一個復雜的挑戰,因此需要一種新的方法,那就是超越目前使用的傳統的組件級方法。為了解決這一大挑戰,SiTime 率先采用系統方法 Emerald,通過將 SiTime 革命性的 MEMS 與可編程模擬、創新型封裝和高性能算法相結合,創造了一種全新的解決方案,與目前提供的解決方案相比,其性能提升高達 20 倍。
精準計時是5G基礎架構的核心,5G服務需要在任何條件下都能實現穩定、可靠的計時。5G對計時服務的要求滿足:130納秒無線對無線精準性,時鐘不能出現故障,簡單的小型系統,穩定的時鐘性能等,這些性能都在Emerald平臺上可以得到體現。
此外,Emerald MEMS OCXO還解決了石英 OCXO 的可用性難題。一般情況下,OCXO 在布局時需要遠離壓力因素,導致布線復雜性增加和潛在的信號完整性問題。為了解決該問題,設計人員也嘗試使用專門的塑封型 OCXO 蓋進行熱隔離,但這會增加制造步驟和生產復雜性。Emerald MEMS OCXO 消除了所有這些問題:它們簡化設計、縮短開發時間、加速營收,同時提升系統性能。
SiTime 的 Emerald 平臺 MEMS OCXO通過使用可編程模擬架構,Emerald OCXO 可提供 1 到 220MHz 范圍內任意頻率,確保客戶能為自己的應用選擇最佳頻率。此外,該器件還提供 LVCMOS 和限幅正弦波兩種輸出類型,以實現最佳板性能。在不久的將來,Emerald OCXO 將提供更廣闊的工作溫度范圍(-40 到 +95°C,-40 到 +105°C)和用于系統內編程的 I2C 串行接口。
Emerald 平臺 SiT5711 OCXO 和 SiT5712 OCXO 的主要規格
所有對比都是相對于基于石英的Stratum 3E OCXO
ΔF/ΔT 動態穩定性:±50ppt/°C 典型(ppt = 兆分之一)
阿倫方差 (ADEV):有氣流情況下 2e-11
PCB 布局不受限
熱隔離無需機械屏蔽
片上穩壓器,無需外部 LDO 或鐵氧體磁珠
耐潮濕
圖2 Emerald MEMS OCXO上市日期
現在SiTime已經可以為符合條件的客戶提供 Emerald MEMS OCXO SiT5711/12 樣品。將于 2019 年 2 季度正式投產,并通過 Digi-Key 和 Mouser 等目錄分銷商供貨。另外,SiT5701/02將于2019年Q2出樣片,2019年Q3正式投產; SiT5731/32將于2019年Q2出樣片,2019年Q3正式投產。