晶振两大阵营开始圈地,市场正悄然变化.doc

晶振两大阵营开始圈地，市场正悄然变化相较于几年前基于MEMS工艺的振荡器刚出现吋,扬言要取代传统石英品振,抢占这20 亿美元市场，近年虽然也冇小交锋，但MEMS晶振现在更专注于深挖市场，逐渐扩大份额 也许当时的初衷只是想尽快得到市场的认可，打破石英晶振的统治而MEMS晶振现在站 稳脚跟，准备发力了具实除了 MEMS振荡器，基于传统CMOS工艺的全硅振荡器(也有叫固休振荡器,不同公 司叫法有些差异)也在蚕食着石英振荡器的市场这里暂且把MEMS振荡器和CMOS振荡 器归为一类，都是基于硅衬底和半导体工艺开发，统称为全硅振荡器全硅振荡器因其采用半导体工艺，所以可以体现出一些半导体特性Silicon Labs是最早引 入CMOS金硅振荡器的定吋产品供应商Z—, Silicon Labs副总裁以及定吋产品解决方案 总经理Michael Petrowski对全硅和石英晶振进行了对比，他衣示：“我们的硅振荡器技术 采用标准的CMOS IC制造流程，缩m 0.9MHz-200MHz Z间任何频率产品的交货吋间特 别适用于较高频率和差分输出格式(LVPECLAVDS和HCSL)的应用Silicon Labs 副总裁Michael Petrowski而Silicon Labs在MEMS振荡器也有人量研究，Petrowski认为：“与 石英振荡器不同，MEMS谐振器釆用大虽:CMOS蚀刻工艺，易丁•将 与CMOS工艺时钟发住器和其它集成电路集成到一起。

这种单芯片集 成可以降低系统复杂性和成本，并且支持大批量生产利组装而石英 晶体由于特殊的制造和封装要求，实际上无法提供集成有石英谐振器 和晶体振荡器的此级别CMOS工艺单芯片从上述我们可以得出全硅振荡器的优势主耍与其半导体特性有关：町 编程，快速设定工作频率，加快量产和交货周期；支持单芯片集成， 而口封装可以做到更小；以及摩尔定律带来的好处——缩小尺寸不会 降低它的性能，也不会增加成木，而石英做不到这点IDT公司高级帀场总监SundarVanchinathan也基本同意以上观点，认为全硅振荡器在未来 儿年将会获得一定市场份额，同时他补充：“普通CMOS硅和塑壳封装拥有更低的成本架构， 已开始进入成本竞争性消费和计算市场MEMS技术在更宽的温度范围内拥有低ppm和高 性能，在通信市场效率最高然而，随着固态振荡器的性能不断提升、MEMS成本架构更 优化，这些新技术必然会在每个细分市场与传统石英振荡器相竞争而作为传统石英晶振的拥护者台湾泰艺电子则认为全硅振荡器使用是半导体工艺，全硅振荡 器的抖动及相位噪声特性较差，且耗电量较人，目前只能应川于对噪声与抖动要求不高且不 计较耗电量的应用石英振荡器采用石英直接振荡，拥有高Q质、低损耗、温度系数小、 噪声低与频率稳定度高的特性，因此十分适合利川石英纽件的物理特性扮演基本信号的产牛、 传递以及滤波等功能。

在一•般对于噪声有特别要求的应用，全硅振荡器还是无法取代就应用领域而言，台湾安碁科技市场经理杨清法认为全硅振荡器煎期内仅能切入一些冇线通 讯的应用，在无线通信领域仍以石英品体为主流技术另外他谈到一个关键点：目前的市场 需求的石英晶体远大于石英晶体振荡器，而CMOS/MEMS振荡器可与石英晶体振荡器脚位 完全兼容，企图取代石英品体振荡器，但不能直接取代石英品体CMOS/MEMS振荡器为了达到频率温度稳定度，必须有TCXO相似的温度补偿，在设计上与工艺上都増加了成本, 既使在某些应用上没问题，但其成木也受到了限制这样看来,CMOS/MEMS振荡器和石英振荡器在市场上三足鼎立的局面将会继续持续多年, 但在一些细分市场，需求却在悄然变化晶振市场可划分为三个更小、更轻、更低成木、更高性能一氏是晶振市场的需求主流但具体到一些细分市场，需 求开始有些变化Petrowski根据性能和应用领域可将品振市场划分为三个部分，主要为高 性能、中端和批量时钟应用市场，覆盖范围从高性能军T、电信系统市场到批最、成木敏感 型消费类和嵌入式市场Vectron军品基站泊费嵌入式高性能市场XO, VCXO >100 MHz抖动衰减时钟倍頻器分立解决方案(Clock IC + VCXO)EpsgJ XO, VCXO时钟发生番\IDTKyocer^.r <200 MHz缓冲器 1中级性能市场大批屋生产市场XOs/VCXOs 硅振荡器 MEMS振荡器时钟ICH时钟发生藩和缓冲器 嵌入式时钟IDT, Cypress &Phaselink根据性能和应用领域可将晶振市场划分为三个部分高性能、中端和批量时钟应用市场,覆盖.范围从高性能军工、电信系统市场到批屋、成本敏感型消费类和械入式市场在这三大市场中，批量时钟市场（尤其是恢入式和消费类应用市场）疋在发生快速和显著的变 化。

Petrowski认为这些变化趋势主耍体现在以下几个方面：首先，硅吋钊啖应商的传统市场以及个人计算机（PC）市场，止在慢慢消失，这主要是因为P C时钟功能正在越來越多的集成到微处理器中过去曾经主导这个领域的定时厂商现在发现 其PC时钟市场收入开始下滑，而在其它主要增长市场（例如通信和消费类产品市场）上又投 入不足第二，新型时钟产品锁相环(PLL)架构和利用MEMS技术创造性能更佳、可预见性更强、体 积更小和成木更低时钟解决方案的能力，止在从根本上改变着电了系统中时钟树的设计方式第三，系统制造商対供应商的合并正在悄然进行，他们正试图通过建立更少的时钟产品供应 商合作开发伙伴，来降低自身风险在过去看来，从一家供应商采购完整的时钟产品是不可 能的，虽然OEM常常有这样的打算除了减少时钟供应商数量，还有一点不可忽视的是供 应链中存在的差错和约束，这主要由传统的时钟设计和生产方法而引起许多来自领先供应 商的时钟产品需要较长的交货周期，这対最终产胡牛产计划造成很大的时间延误幸运的是， 交货周期长的难题正在得到解决可高度定制的时钟IC架构和利用网络进行时钟产品快速 配置和订购将交货周期从儿个月缩短到儿周。

尤其是在快速变化的消费类和嵌入式市场，更需要将产品快速推出当今的定吋产胡供应商 必须对开发者的定制需求做出快速反应直到最近，客八定制还是通过改变IC设计、布局、 掩膜和新的品片开发而实现这种定制过程通常需要三到四个月的较长产品交付吋间然而 工厂和网络定制定时产站却有显著优势，嵌入式开发人员不再需要为定制吋钟开发BIOS子 程序开发人员可以在儿周而非儿个月的吋间内收到吋钟样詁——比掩膜定制时钟周期缩短 60% o市场不断变化，需求也不断在变，在器件电子化的冲击中，只有石英品振还保有最后的阵地 如何利用石英的特性开发出更好的晶振产品，英至继续领先硅振荡器，值得我们思考但我 们无法左右结果，市场才是检验结果的最好标准。