MEMS时钟市场成长的三大驱动力：5G、IOT和汽车

在未来的市场里面，MEMS时钟主要有三个市场的成长驱动力，分别来自于5G时代、移动互联网IOT和汽车。在5G时代，SiTime就市场的认知来看，大概有2万亿的美元会投入这个市场的网络设备升级，这一块会达到更高的频宽速度，其中包括基站的投入跟安装会有十倍的增长。

“因为这个设备的投入，在安装的密度上相对4G时代的增长密度要高10倍；设备面临到一些环境变动对设备性能的影响，对系统厂商的挑战也会越来越高；对于物联网小型化、低功耗的要求，SiTime都可以提供到。”Piyush Sevalia说道。

在汽车领域，时钟的可靠性非常重要，未来的汽车将向着全面感知、人工智能和无人驾驶方向发展，这些应用对所谓环境的高压包括冲击要求、振动要求和工作温度范围要求等，它们对时钟要求会越来越高。SiTime在这个领域里，可以提供非常多的产品，其独特的优势是传统石英里面没法做的的。

Piyush Sevalia继续说道，在这些应用里，SiTime都已经成功进入并应用，包括路由器、交换机、OTN、4G、5G、射频等行业领域；其中卫星、高精度定位等的时钟模块均有涉及；在光通信应用里，100G和400G的光模块时钟，SiTime都有非常成功的应用案例。

SiTime公司的Emerald能解决哪些客户难题？

进入到5G无线时代，用户端需要更高的频宽，为了达到100倍的频宽，这些无线基地台，它安装的密度会远超过过去4G、3G的时代。为了要增加这个密度，把射频接收站的密度增加，它安装的位置就会越来越靠近人们生活的地方。未来在5G的小基站的这些安装，它可能会在高铁边上或者在大楼上面。这些工作的环境相较于过去建一个大基站的方式，它所要面临的环境影响包括振动、高低温等，这些环境条件更严峻，它对于系统的设计会越来越高。

从应用端来看，国内如电信要提供包括无人驾驶、安全辅助系统、机器控制等，Piyush Sevalia表示，以5G无线基站来为例，在两个不同的基站未来对时间误差的要求高于过去，两个无线基站的时间误差可容忍大概1.5个毫秒，在5G时代，在两个基站间要求的时间误差不能高于像130纳秒，几乎是10倍精度的要求。我们的Emerald产品可以提供到系统厂商一个非常好的参考时钟，这一块是现在传统时英里没办法解决的一个挑战。

SiTime公司的EmeraldOCXO体积可以做到9×7mm，它的体积缩小7%，相较于传统石英封装大小，石英现在比较通用的大小是25×22毫米，SiTime现在可以直接到9×7毫米，它提供的时钟的精度，它是一个3E等级的时钟，因为叫SiTime 3E，而且我们提供的这个3E等级的OCXO，它在工作环境下面有气流和热冲击这样的测试环境下，可以达到全温度5个ppb这样的产品，瞬间温度变化，每度C瞬间温度变化，可以达到频率稳定性可以做到50个ppt，ppt和ppb就是差了10的3次方。针对这个东西，它相较于ΔF/ΔT就是我们所谓的频率的弦率，频率相对温度变化的一个弦率，它比石英在这个指标上面要优于传统石英的10倍。

在抗振性方面，SiTime Emerald这个产品，可以达到每一个重力加速度，就是每个G，它的频偏低于0.1个ppb，在这个方面的指标，振动性方面的指标优于现在市场上你可以看到所有OCXO 20倍的指标。工作温度范围，目前SiTime提供了负40度到正85度，另外接下来我们会提供到105度这样的一个产品，105度的OCXO在目前石英这个市场上，基本上还没有能够提供。

在OCXO这个高精度等级的产品上，市场上对OCXO的几个规格上面敏感，包括对ΔF/ΔT就是频率相对温度的变化，它的敏感性、振动、工作温度范围等。这些参数对OCXO这个等级都会有影响。当系统功能师在使用OCXO这个产品的时候，放在板子上不像放其他的器件可以到处乱放，它必须最少三到五次不断的仿真、确认原来传统石英在OCXO上面要避开气流走动的位置，如果在板子上，它觉得可以避开气流，放在一个位置上那个板子固定的位置不会因为板子的弯曲或者它的应力上面改变了OCXO的精度。一般使用现在传统石英的东西，系统工程师大概三到五次要决定这个OCXO要摆在板子上面哪个位置，不能摆太靠近板边或者是不靠近板的中心，工程师可能要花很多时间在这个OCXO的摆放放。SiTime Emerald因为对温度的特性和振动性，对工作温度范围的宽温等参数优于石英很多，所以系统工程师在使用Emerald这个产品的时候，OCXO的东西在PC板子上可以任意摆放，大幅缩减设计上的时间和困难。

Piyush Sevalia强调，SiTime所有MEMS的振荡器都是可编程的，就是SiTime可以根据客户所需要的规格配置，包括MEMS的OCXO，通过这个可编程频率功能，SiTime可以支持从1MHz到220MHz频率的编程。相较传统石英它是固定频点，任何频点一动对它来说都是新品的研发，SiTime从1兆到220兆，任意频率都是可量产的产品。针对OCXO的输出的波型，SiTime可以提供两种，一种是LVCMOS的方波的输出，另外就是正弦波的输出。在线编程是我们近期推出带I2C接口的OCXO产品，通过I2C的接口，系统工程师可以有一个在线编程，根据客户的系统需求，实时对OCXO内部一些参数做配置。

5G时代，为何SiTime公司的Emerald不可或缺？

被问及SiTime公司的Emerald为何能成为独一无二的时钟解决方案时，Piyush Sevalia表示，在5G部署中，设备越靠近客户，越容易受到热震荡、振动、高温和高湿的影响。为了保证5G的速度和服务，需要一种新的定时方法。SiTime采用创新设计技术开发了Emerald Platform OCXO，其动态性能优于传统石英OCXO20倍，这些新型OCXO改变了5G时钟的游戏规则，并得到早期客户的一致好评。

SiTime的MEMS时钟解决方案可以成为5G、物联网和汽车电子产品的脉动信号。Emerald解决5G 基础设施面临的严峻时钟挑战，支持网络切片、ADAS 和 M2M 通信等新服务，并在15亿美元电信和网络时钟市场中确立新的性能基准：抗热震荡能力提高10倍，抗振动能力提高20 倍，尺寸减小75%。它具有前所未有的易用性，降低设计复杂性，加快实现营收。与石英 OCXO不同，Emerald不需要保护元件，也没有位置或气流限制，最重要的是，它具有最大灵活性：是业界唯一可编程的OCXO。

SiTime公司产品的的核心竞争力

Piyush Sevalia表示，相对传统石英，SiTime专注于单一器件一些指标，提供单一的器件，从系统层面的角度来看，帮客户解决时钟方面的难题，SiTime从这个方面考量，不止要去优化MEMS系统本身，包括锁相环、温度补偿、封装等技术。

未来SiTime公司在MEMS时钟技术上还有哪些可以创新的点，Piyush Sevalia表示，SiTime在设计精度、抖动值、全温精度等，其实很多方面我们都可以做得更好，但到现在为止还没有看到MEMS技术的瓶颈，目前技术足够满足客户的需求，Emerald这个东西为客户提供很多创新的价值。