60亿美元频率市场 MEMS将取代石英?

原创 李映 2016-10-26
标签 MEMS

  在信息技术产业的高速发展下,石英晶振一直占有重要的地位,应用已有几十年的历史。但随着技术的进步和应用的升级,MEMS振荡器开始崭露头角,在一些高端应用中抢占石英晶振市场。虽然硅振荡器出现只有十来年的历史,但随着MEMS振荡器厂商的持续创新,各项性能指标上的表现已然大幅提升,或在石英晶振传统应用领域掀起新一轮的“换装”潮。

  频率市场规模达60亿美元  MEMS未来一统市场

  在石英晶振和MEMS振荡器共同面向的频率市场,规模已突破60亿美元,其中频率控制市场如石英晶体、谐振器等达35亿美元,主流厂商包括爱普生、京瓷及其他100多家厂商;硅频率市场如频率发生器、缓冲器等,规模达10亿美元,厂商包括TI、ADI、IDTI、MSCC等15家厂商;系统市场规模为10亿美元,厂商有MSCC及其他5家厂商。

  从市场占比来看,MEMS振荡器相比石英晶振还是“小巫见大巫”。“虽然MEMS振荡器在其中的市场占比还较低,但从未来趋势看,MEMS振荡器取代石英晶振的趋势是不可避免的,将统一未来的频率市场。” SiTime公司营销执行副总裁Piyush Sevalia对《智慧产品圈》记者表示。

  SiTime公司如此判断是有底气的。“SiTime的MEMS振荡器凭借半导体技术稳定度在10年内提升250倍,抖动问题在10年内改善800 倍,无线架构的艾伦偏差10年内提升3万倍。未来要实现高性能高、高可靠度、体积最小、成本最低,MEMS始终胜出。” Piyush Sevalia强调说。

  从应用来看,MEMS振荡器在通信与网络设备、工业与汽车电子、消费电子、物联网与可穿戴设备等已然“遍地开花”,如在基站上应用8-15个,成本为6-200美元;在服务器上平均应用3-13个,成本为1.5-11.5美元;在汽车上应用20-40个,价格3-10美元,后续的潜力不容忽视。

  新型MEMS振荡器优势显著  将颠覆通信及网络时钟市场

  在这一庞大的市场中,随着网络技术的不断升级,通信与网络设备对时钟的要求也“与日俱增”。

  Piyush Sevalia表示:“一方面,新型通信基础设施使用4G/5G小型基站和同步以太网络来增加网络数据容量,这些系统中使用大功率元件,会有很高和不断变化的热负载。另一方面,受网络密致化趋势的影响,在不受控环境中必须部署的设备数量快速增加,这些系统中的高精度时钟元件必须能在高温、热震荡、振动以及不可预期的气流下持续运行。”

  在这一需求下,石英晶振显然“力有不逮”。而作为在硅时钟市场占据90%以上份额的厂商,SiTime公司推出创新产品系列Elite Platform,包含Super-TCXO(温度补偿型振荡器)和多款振荡器来应对。

  既然是有备而来,Elite的优势可谓直指石英的“硬伤”。Piyush Sevalia指出,“Elite方案基于创新的DualMEMS架构,同时采用了TurboCompensation 技术,实现了诸多优势。如可确保数据的链接与数据传输率的强度;具备最佳的振动抗性,振动免疫力比石英晶振高出30倍;可在系统内编程,高度集成的混合信号电路对电源噪声的免疫力提高了5倍,温度分辨率达30 uK,是石英晶振的10倍之多,且支持1- 700 MHz之间的所有频率等。”

  “因而,SiTime此次推出基于MEMS的Elite Platform,将率先解决电信和网络市场的频率挑战,有望颠覆规模达15亿美元的全球通信及网络时钟市场。” Piyush Sevalia对此信心十足。


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