晶振是電子行業(yè)中不可或缺的基礎(chǔ)元器件之一，最初的晶振均為時(shí)鐘晶振，后來隨著硅技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種MEMS晶振，SiTime就是這樣一家專注于做MEMS晶振的科技公司。“SiTime的目標(biāo)就是硅振取代石英晶振。”SiTime的營銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia在近日的發(fā)布會(huì)上如是說到。說到硅晶振，SiTime可以說是技術(shù)最為領(lǐng)先的公司，近期其發(fā)布的全新產(chǎn)品Elite平臺(tái)，瞄準(zhǔn)了高端的時(shí)鐘應(yīng)用市場(chǎng)——電信和網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)。

整個(gè)時(shí)鐘市場(chǎng)的規(guī)模大概有60億美元，分為頻率控制、硅頻率以及系統(tǒng)。在硅晶振進(jìn)入整個(gè)晶振市場(chǎng)之后，在很多應(yīng)用中都替代了石英晶振，其年復(fù)合增長率達(dá)到了65%，替換率的速度非常之快。從07年15年，SiTime的總出貨量已經(jīng)達(dá)到5億顆!而在硅振市場(chǎng)的占有率SiTime也達(dá)到了90%之高。通過以上優(yōu)勢(shì)，SiTime已經(jīng)統(tǒng)一了這個(gè)60億美元的頻率市場(chǎng)，一般的應(yīng)用均可使用SiTime的MEMS晶振。但是這里需要注意的是在某些低頻的時(shí)鐘市場(chǎng)，石英晶振還有著很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

MEMS晶振想比傳統(tǒng)石英晶振性能更高、可靠度更佳、體積更小、成本更低。而此次SiTime推出的Elite平臺(tái)，是高性能MEMS晶振的代表，用于解決電信與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)存在已久的頻率問題。

隨著網(wǎng)絡(luò)致密化的發(fā)展趨勢(shì)，給頻率技術(shù)提出了更高的要求。以小基站(NSST)的應(yīng)用舉例來說明：網(wǎng)絡(luò)被部署在更為密集和嚴(yán)苛的環(huán)境中，石英技術(shù)在這種情況下性能難以滿足其需求。動(dòng)態(tài)頻率性能對(duì)于NSST來說相當(dāng)?shù)闹匾徽撌菤饬?、快速溫度變化、超高溫、振?dòng)還是EMI干擾，對(duì)MEMS的晶振來說都影響甚小，Eilte平臺(tái)的MEMS晶振能夠在真實(shí)的世界條件下提供最佳的頻率性能。Elite用于最佳的穩(wěn)定度，最佳短期穩(wěn)定度，最堅(jiān)固同時(shí)還有豐富的功能組合。這是如何實(shí)現(xiàn)的呢?秘訣就在于DualMEMS和TurboCompensation的結(jié)合。

上圖種我們可以清楚的看到，在SiTime的Elite晶振中，總共有兩個(gè)MEMS，其中一個(gè)是真正的頻率諧振器，另一個(gè)是溫度傳感器。兩個(gè)MEMS在同一個(gè)Die上面，因此溫度傳感器可以非常非?？斓谋O(jiān)測(cè)到溫度變化，然后通過CMOS IC給諧振器進(jìn)行補(bǔ)償。

在諸多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，Elite都能提供優(yōu)于石英晶振的性能表現(xiàn)。

上圖展示的是在核心路由器的冷卻時(shí)，氣流對(duì)于石英晶振和Elite晶振的影響的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，我們可以看到Elite具有卓越的抗氣流性，可以確保數(shù)據(jù)鏈路的強(qiáng)度。

在小基站的應(yīng)用中，振動(dòng)是不可避免的。上圖中，我們可以看到Elite具備更高的振動(dòng)抗性，可以提升運(yùn)營商的服務(wù)的移動(dòng)質(zhì)量。

此外，Elite的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能讓IEEE 1588系統(tǒng)的體積變得更小，更加省電。

在高性能交換機(jī)的應(yīng)用中，Elite具備優(yōu)越的電源噪聲排除功能，因此無需使用LDMOS，節(jié)約了成本同時(shí)提高了性能。

另外，在小型基站應(yīng)用中，Elite可以提供系統(tǒng)內(nèi)編程，所以減少了系統(tǒng)所需的物料并提高了噪聲抗性。

Elite主要面向基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)對(duì)于高精密頻率技術(shù)的需求。其中包括同步以太網(wǎng)絡(luò)、光纖、基站、智能電網(wǎng)、云端服務(wù)器、工業(yè)用GPS、儀器儀表等。

目前，SiTime的MEMS 晶振性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的石英晶振，尤其是在許多高頻應(yīng)用中，MEMS晶振已經(jīng)成為了不可替代的時(shí)鐘方案。然而在諸如手機(jī)等低頻時(shí)鐘應(yīng)用場(chǎng)景中，MEMS晶振相比石英晶振的成本更高，因此目前無法實(shí)現(xiàn)替換。但是我們相信在不久的未來，MEMS晶振較大應(yīng)用范圍內(nèi)取代石英晶振是一個(gè)明確的趨勢(shì)。