SiTime是全球知名的時鐘產品供應商。據資料顯示，這家從2005年開始運營的公司在MEMS和模擬半導體領域已經積累了超過100項專利，推出的產品型號也超過50萬個，合作的客戶更是超過了10000家，在MEMS時鐘領域，這家公司更是有絕對的優勢。從他們的介紹中得知，SiTime的MEMS時鐘出貨量超過10億片，全球份額超過90%，在2008 到2018年間，連續多年蟬聯MEMS時鐘出貨量第一。

SiTime在MEMS時鐘方面的核心競爭力

最近幾年，因爲網絡、通訊、存儲、服務器和工業、車載等需求的猛烈增長，MEMS時鐘的需求量正在猛烈飆升，可預期的年複合增長率更是高達65%。面對這個六十億美元的巨大時鐘市場，SiTime正在蓄勢，日前他們針對5G設備市場推出的高精度時序解決方案Emerald Platform™更是一款革命性的產品。

什麼是時鐘

在具體介紹Emerald Platform™之前，我們先來了解一下什麼是時鐘（振盪器）。

振盪器 ( XO ) 是一種利用諧振器和振盪電路生成時鐘信號的有源電子器件。在不同地區，XO 也稱爲OSC和SPXO。由於時鐘信號需要穩定，因此頻率穩定性是振盪器性能的關鍵指標之一，即頻率隨溫度的變化。XO一般頻率穩定性在 ±10至 ±100 ppm之間 (百萬分率)。除標準振盪器之外，還可以將獨特功能添加到 XO中構成特殊振盪器，如 SSXO (擴頻振盪器) 或 VCXO (壓控振盪器) 和 DCXO (數控振盪器)。高精度振盪器包括 TCXO (溫度補償振盪器)，一般穩定性爲 ±0.1至 ±5 ppm以及OCXO（恆溫振盪器）。

振盪器市場分析

在MEMS 問世之前，石英是振盪器使用的主要技術。SAW (表面聲波) 也主要用於高頻低抖動振盪器。SiTime在商品化MEMS振盪器市場中佔有領先地位，2007年以來，MEMS振盪器出貨量已突破10億大關。MEMS 技術現在廣泛用於各種振盪器，包括超低功耗kHz XO、超低抖動差分 XO、系統可編程XO，以及超穩定TCXO和OCXO。 這主要得益於SiTime在時鐘方案商的優勢。

據介紹，SiTime是全球唯一使用MEMS First™和EpiSeal™工藝生產MEMS諧振器的公司。這些諧振器與採用先進模擬技術製造的CMOS IC相結合組成高性能時鐘振盪器。這些專利技術，以及SiTime 在MEMS和模擬技術方面專長和專業知識形成一系列特有優勢，如體積最小、高可靠性和高質量、抗振動和衝擊，並且能夠在溫度陡變的情況下保持高水平頻率穩定性。

SiTime過去多年在時鐘上的創新

革命性的Emerald平臺助力5G創新

基於此，他們推出了Emerald Platform™。據SiTime營銷執行副總裁Piyush Sevalia介紹，Emerald Platform是全球首個基於 MEMS 的系列OCXO，是改變5G 基礎設施遊戲規則的時鐘解決方案。它是首款MEMS OCXO，支持任何環境下隨處部署5G設備，是業內唯一可編程OCXO。

SiTime 方面也表示，作爲業界業界首款 MEMS 恆溫振盪器 (OCXO)。Emerald 平臺在時序中提供頂級性能，是所有通信網絡可靠運行的關鍵。然而，基於石英的 OCXO 對諸如振動、溫度變化和衝擊等環境壓力因素極爲敏感，這會降低網絡性能、減少正常運行時間，並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。尤其在5G領域，SiTime的這系列產品更是有巨大的領先優勢。

按照SiTime首席執行官 Rajesh Vashist 的說法，時序可能是 5G 系統中最大的潛在故障點，並可能影響性能、可靠性和營收。5G  時序對系統 OEM 廠商來說是一個複雜的挑戰，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。而Emerald 平臺就是爲了解決這一大挑戰而生的。

他指出，SiTime 率先採用系統方法 Emerald，幫助其客戶實現最高水平的性能和能力。通過將其革命性的 MEMS 與可編程模擬、創新型封裝和高性能算法相結合，SiTime創造了這種全新的解決方案，與目前提供的解決方案相比，其性能提升高達 20 倍；在有氣流和熱衝擊的情況下性能提升 10 倍；尺寸方面可以做到9 x 7mm，縮小 75%；高度方面也可以做到6.5mm，厚度減小 40%，消除機架系統中的障礙因素；•抗振性也提高了 20 倍，理想適用於戶外燈杆安裝設備；這也是業界唯一一款可編程 OCXO 平臺，支持 1 到 220MHz 間的任意頻率，支持 LVCMOS/限幅正弦波輸出的產品。

藉助 Emerald 平臺，運營商也能夠在惡劣環境下部署 5G 設備，並可靠地提供任務關鍵型服務。

隨着進入5G 和邊緣計算的發展，移動運營商的無線設備需要更嚴格的時間同步，因此必須使用 OCXO。在5G 之前，這種OCXO 部署在控制良好的環境中。現在，計算、核心網絡和無線拆分成系統，部署在不受控制的環境中，如信號塔、屋頂和燈柱。這種環境下，OCXO 將受到振動和極端溫度的影響。部署架構的這種變化需要新的思考，以及評估MEMS和石英定時技術的優勢。Emerald Platform是一種基於 MEMS 的Stratum 3E解決方案。

Emerald產品線

依賴於這些結束和產品，SiTime的想法是繼續擴大其路線圖和TAM，推出5G 新產品，進一步鞏固他們在15億美元網絡和電信時鐘市場的領導地位。

質量過硬的產品加上公司本身在產品運營中採取代理和授權貼牌銷售等多種合作方式，在多方的合作推動下，SiTime必然能實現他們的目標，客戶必然也能從中受益。

文/半導體行業觀察 李壽鵬

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