MEMS振荡器前景受质疑，Silicon Labs推全硅振荡器

尽管业界厂商以及一些市场调研机构都对MEMS振荡器的前景给出了乐观的预测，市场咨询机构Wicht Technologie Consulting的数据显示，在消费电子和自动化电子产品微型化生产及在单CMOS芯片上多振荡器片上系统MEMS的驱动下，现有的250万美元的MEMS振荡器市场在2012年将增长到140万美元。2012年之后，MEMS振荡器将在手机定时芯片方面达到10亿美元的市场价值。包括SiTime、Discera等在内的初创公司也都推出了MEMS振荡器，试图在这一领域抢占先机。

Dave Bresemann：我并不看好MEMS振荡器的市场前景。J8oesmc

但MEMS振荡器能否真的成为石英振荡器最好的替代似乎仍然受到了质疑，模拟混合信号厂商Silicon Labs就表示并不看好该市场。与其他厂商积极开发MEMS振荡器形成鲜明对比的是，Silicon Labs日前发布了一款全CMOS振荡器Si500。该公司称，这款振荡器具有业界最高稳定性，是取代石英振荡器的理想方案。Silicon Labs副总裁Dave Bresemann表示，尽管MEMS振荡器的存在已经有一段时间，但其在性能上无法与全硅振荡器相比。 “这主要体现在抖动性方面，MEMS振荡器比全硅振荡器的抗抖动性能差七倍。其次，MEMS器件里的共振器需要特别定制，不能实现标准化生产，而且MEMS需要密闭封装，这些都使得MEMS振荡器的成本居高不下。除了价格方面的不利因素，MEMS振荡器在频率方面显然也不具优势，只能支持较窄的频率范围，如25~30MHz，50~75MHz等。而Si500则可以支持从0.9~200MHz的宽范围频率。” “我并不看好MEMS振荡器的市场前景。尽管该市场推广力度很大，但目前为止，我们还没有看到它对振荡器市场产生大的影响。无论是制造程序、性能还是频率支持等方面，MEMS振荡器都不具备任何优势。”Bresemann强调，“显然，全硅振荡器是传统石英晶振的最佳替代。” 传统的硅振荡器由于受到最高75MHz频率的限制，以及不良抖动/相位噪声等影响无法满足市场对高速时钟的要求。“全硅振荡器在MEMS和传统振荡器之间做到了最佳平衡。”Bresemann表示。Si500的核心是一个LC振荡器，而其作用是将抖动降至最小，并且可以支持宽范围频率。除此之外，Si500还有补偿功能，这将弥补技术上的很多缺陷。在温度、电压不稳定时，系统会自动进行补偿，芯片整体性能将得到很大提升。 “高频产品的抖动性是一个技术难题，但Si500则能补偿因为操作温度范围、起始频率准确性、供应电压变化和输出负载改变所造成的频率差异。” 据介绍，Si500由于采用了标准CMOS工艺和低成本的封装，可以避免像传统的密封陶瓷或金属封装石英振荡器在组装时会发生的污染问题。同时，Si500没有采用机械式共振器来产生频率，不会受冲撞和震动的影响。Si500可以支持CMOS和SSTL，还可以支持差分时钟输出。Si500还支持CMOS双输出模式，单一元器件可在相同的频率上产生两个输出时钟，不再需要额外的时钟缓冲器。Si500系列支持从+/-100至+/-150ppm的频率稳定性选择。主要应用领域则包括数码相机、摄像机、打印机、个人计算机外设、液晶显示、服务器和存储装置等。 尽管包括两家大的半导体公司以及一家初创公司Mobius都已经开始了全硅振荡器的开发工作。但Bresemann强调：“我们是第一家开发出高性能全硅振荡器的公司，他们目前还不足以与我们抗衡。”