振盪器採用石英原料製造已沿用許久,並佔有泰半的市場,是目前應用最廣泛的振盪器解決方案。但近年來,石英振盪器開始備受挑戰,其中採用MEMS技術的振盪器與全矽晶製程的單晶片振盪器開始雙雙搶攻石英振盪器市場,而全矽晶振盪器因具備良好的抖動品質和相位雜訊,同時在設計彈性與生產成本上也較為突出,成為振盪器市場最具潛力的解決方案。
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Silicon lab副總裁Dave Bresemann及silicon lab時序產品資深行銷經理James Wilson |
Silicon Labs副總裁Dave Bresemann表示,相較於傳統的矽晶振盪器和MEMS振盪器,使用CMOS製程的全矽晶振盪器在抖動性能與整體製造成本上都更具競爭力。他指出,由於傳統的矽晶振盪器必須仰賴特殊規格的石英晶體切割,來達成調諧共振器(resonator)的客製化,因此交貨時間長,對產品上市時程不利,而且有頻率的限制(75MHz),也缺乏設計彈性;而MEMS振盪器採用特殊製程生產,因此在量產與製造成本都受到限制,並不適合高量產的消費性市場。此外,MEMS振盪器在抖動性能和雜訊產生上都不具優勢,短時間也難成氣候。
為了取代傳統的石英振盪器,Silicon Labs推出了全新的全矽晶振盪器解決方案「Si500」。該產品能大幅縮短交貨時間,將過去至少需要十二週的時間,縮短至兩週,加上採用超低相位雜訊的矽晶振盪器和標準的IC製程製造,能產生0.9至200MHz的輸出頻率,大幅增加客戶的設計彈性。
Silicon Labs時序產品資深行銷經理James Wilson表示,Si500採用標準CMOS製程和低成本封裝,能避免傳統陶瓷或金屬封裝所產生的污染問題。加上Si500不採機械式共振器來產生頻率,所以在抗衝撞與震動的性能上也非常傑出。另外,Si500不僅支援CMOS和SSTL,還可支援差動時脈輸出(LVPECL、LVDS、HCSL)的矽晶振盪器,是目前業界首個具備差動時脈的解決方案。Wilson特別指出,由於Si500可在相同的頻率上產生兩個輸出時脈,因此不需要額外的時脈緩衝器,能減少元件的使用數,降低設計的複雜性,對於降低整體系統成本非常有幫助。
Bresemann表示,目前小於100MHz的石英振盪器市場總值約6億美元,而Silicon Labs的全矽晶振盪器產品希望能取得10%~15%的市場佔有率。他指出,未來Si500的目標應用將以消費性市場為主,包含數位相機、攝影機、儲存設備、PCI-E周邊、液晶顯示器、印表機以及部分的工業應用。