幾乎每個電子設備都需要跟蹤運行時間.微小的電子時鐘允許對芯片和電路板的操作至關重要的指令,以便在正確的時刻到達需要的位置.這些計時設備可防止設備的行進命令過早或過晚到達目的地.
"但在電子領域,這不是最閃亮的技術,"Microchip晶振時序和通信業(yè)務副總裁RamiKanama表示.消費者只有在發(fā)生故障時才會意識到這些組件,導致微波爐似乎永遠無法顯示正確的時間,噴水滅火系統(tǒng)在應有的時候從未打開過.但是這些類型的計時故障可能會對公司和制造商使用的系統(tǒng)造成嚴重破壞.
如果沒有穩(wěn)定的定時頻率,數(shù)據(jù)中心,無線基礎設施,工廠和其他應用中使用的電子設備都無法可靠地工作.這些有源晶振系統(tǒng)變得越來越復雜,提高了時間要求,以確保一切按時運行.隨著數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡超過100Gbps,精確定時越來越重要.為了支持更高的數(shù)據(jù)速率,5G需要比當前LTE網(wǎng)絡高20倍的精度.
客戶對供應商提出了具有挑戰(zhàn)性但直接的要求.較低的抖動和相位噪聲對于防止高速數(shù)據(jù)傳輸中的損耗至關重要.智能手機和其他消費電子產品中使用的定時裝置需要限制它們消耗的功率.除非定時裝置受到溫度變化和振動的保護,否則工廠和汽車可能會發(fā)生故障.當然,每個人都希望低性價比.
幾十年來,一個組件主導了時序應用.晶體振蕩器-通常稱為XO-包含一小段透明石英,當通電時以一定頻率振動.這些石英晶振在切割成晶片之前在高壓和極熱下人工生長,并加工成特定的厚度和尺寸以在特定頻率下諧振,這可以用作定時參考.

諧振器可以離散地使用或與集成電路封裝在一起以形成石英晶體振蕩器,晶體振蕩器通常用于需要高穩(wěn)定性和低溫度漂移的應用中.研究人員Databeans表示,主要在亞洲生產的水晶鐘占45億美元時機市場的24億美元左右.晶體振蕩器市場預計將增長4％左右,而今年的總時間段為6％.
近年來,制造商已經(jīng)學會將晶體切割得更小,更精確,以降低功耗,同時不會損失精度和穩(wěn)定性.主要供應商包括Epson,Kyocera,Vectron和IQDFrequencyProducts.一些公司正在將更多的制造業(yè)轉移到中國,以在利潤率低迷的情況下降低成本其他人正在加強可編程有源晶振電路的集成,以減少交付產品所需的時間.
"晶振鐘是一個非常成熟的市場,并且越來越多地被集成電路解決方案所取代,"Databeans的模擬半導體分析師SusieInouye表示,他們強調他們對惡劣環(huán)境的抵抗力是一個優(yōu)勢."這些是非常昂貴的設備,直到它們能夠以相同的價格獲得與晶體振蕩器相同的性能,它們不會隨處可見,但它們正在快速增長,"她解釋道.
Silicon晶振和IntegratedDeviceTechnology等公司將晶體諧振器與振蕩電路,時鐘發(fā)生器,緩沖器和其他模擬器件合并,以提高精度,減少抖動并在電子器件或SoC周圍分配頻率.更為一體化的是硅計時設備市場21億美元的趨勢,去年出貨量達到13億,預計今年將增長約8％.
傳統(tǒng)上,已經(jīng)使用單獨的設備來支持不同的頻率組合."但是SoC中有許多時序域,它們都需要不同的頻率,"位于德克薩斯州奧斯汀的SiliconLabs的定時晶振產品總經(jīng)理JamesWilson說."從時序的角度來看,你需要一個可以產生不同頻率混合的時鐘設備,它們具有不同的信號格式和性能水平,而無需外部元件."威爾遜補充說:"這對于供應商進行創(chuàng)新真的是一個機會."

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