几乎每个电子设备都需要跟踪运行时间.微小的电子时钟允许对芯片和电路板的操作至关重要的指令,以便在正确的时刻到达需要的位置.这些计时设备可防止设备的行进命令过早或过晚到达目的地.
"但在电子领域,这不是最闪亮的技术,"Microchip晶振时序和通信业务副总裁RamiKanama表示.消费者只有在发生故障时才会意识到这些组件,导致微波炉似乎永远无法显示正确的时间,喷水灭火系统在应有的时候从未打开过.但是这些类型的计时故障可能会对公司和制造商使用的系统造成严重破坏.
如果没有稳定的定时频率,数据中心,无线基础设施,工厂和其他应用中使用的电子设备都无法可靠地工作.这些有源晶振系统变得越来越复杂,提高了时间要求,以确保一切按时运行.随着数据中心网络超过100Gbps,精确定时越来越重要.为了支持更高的数据速率,5G需要比当前LTE网络高20倍的精度.
客户对供应商提出了具有挑战性但直接的要求.较低的抖动和相位噪声对于防止高速数据传输中的损耗至关重要.智能手机和其他消费电子产品中使用的定时装置需要限制它们消耗的功率.除非定时装置受到温度变化和振动的保护,否则工厂和汽车可能会发生故障.当然,每个人都希望低性价比.
几十年来,一个组件主导了时序应用.晶体振荡器-通常称为XO-包含一小段透明石英,当通电时以一定频率振动.这些石英晶振在切割成晶片之前在高压和极热下人工生长,并加工成特定的厚度和尺寸以在特定频率下谐振,这可以用作定时参考.

谐振器可以离散地使用或与集成电路封装在一起以形成石英晶体振荡器,晶体振荡器通常用于需要高稳定性和低温度漂移的应用中.研究人员Databeans表示,主要在亚洲生产的水晶钟占45亿美元时机市场的24亿美元左右.晶体振荡器市场预计将增长4％左右,而今年的总时间段为6％.
近年来,制造商已经学会将晶体切割得更小,更精确,以降低功耗,同时不会损失精度和稳定性.主要供应商包括Epson,Kyocera,Vectron和IQDFrequencyProducts.一些公司正在将更多的制造业转移到中国,以在利润率低迷的情况下降低成本其他人正在加强可编程有源晶振电路的集成,以减少交付产品所需的时间.
"晶振钟是一个非常成熟的市场,并且越来越多地被集成电路解决方案所取代,"Databeans的模拟半导体分析师SusieInouye表示,他们强调他们对恶劣环境的抵抗力是一个优势."这些是非常昂贵的设备,直到它们能够以相同的价格获得与晶体振荡器相同的性能,它们不会随处可见,但它们正在快速增长,"她解释道.
Silicon晶振和IntegratedDeviceTechnology等公司将晶体谐振器与振荡电路,时钟发生器,缓冲器和其他模拟器件合并,以提高精度,减少抖动并在电子器件或SoC周围分配频率.更为一体化的是硅计时设备市场21亿美元的趋势,去年出货量达到13亿,预计今年将增长约8％.
传统上,已经使用单独的设备来支持不同的频率组合."但是SoC中有许多时序域,它们都需要不同的频率,"位于德克萨斯州奥斯汀的SiliconLabs的定时晶振产品总经理JamesWilson说."从时序的角度来看,你需要一个可以产生不同频率混合的时钟设备,它们具有不同的信号格式和性能水平,而无需外部元件."威尔逊补充说:"这对于供应商进行创新真的是一个机会."

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