心脏测量仪认为大

在时间上把握趋势的脉搏——电子的心跳

2021年2月3日
在这篇预测文章中,SiTime市场营销执行副总裁Piyush Sevalia探讨了2021年及以后影响计时市场的三个重要趋势。

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. . . . . .2021年电子设计预测

你将学习:

  • 在“现实世界”中必须具有更高的计时精度。
  • 较新的MEMS计时设备正在整合复杂的温度补偿算法。
  • 电子元件必须变得更小、更集成。

提到高性能电子产品,人们首先想到的不是计时设备。然而,它们是新电子产品成功的关键。在电子系统中,计时装置通过传递一致的信号来提供心跳,这是对所有其他数字元件的参考。根据德达勒斯咨询公司的估计SiTime随着5G、物联网、汽车和云等领域的发展,预计到2024年市场规模将达到100亿美元。

时钟产品一般分为三类:无源谐振器、有源振荡器和集成时钟发生器和缓冲器。每一种设备在电子学中都扮演着不同而独特的角色。随着系统复杂性、带宽和功能的增加,以及所有这些都被打包成一个更小的包,计时设备必须进化以满足新兴电子产品的严格要求。

需要更准确的“真实世界”时间来支持更快、更强的连通性

5G时代将通过100倍的设备实现10倍更快的连通性和50倍更低的延迟。只有到那时,我们才能拥有自动驾驶、下一代远程医疗、精准自动化农业等新服务。要使这一设想成为现实,必须提高频谱利用的效率。


通过部署新的5G设备——包括更多的无线电和安装在离客户更近、控制更少的环境中的支持基础设施——带宽将显著扩大,而延迟将减少。计时不仅要精确10倍,而且这些计时设备必须在现实世界中可靠地运行,在那里,冲击、振动、气流、雷电和电气噪声等环境压力无处不在。

与传统的基于石英的设备相比,基于mems的计时解决方案的谐振器质量是现有设备质量的1/3000,使它们对机械应力更免疫。有了这种鲁棒性,MEMS计时在现实世界中提供了更准确、鲁棒和可靠的性能,因此,对于成功的5G部署,它有望发挥重要作用。

温度、温度、温度

十年前,智能手机有两到三个无线接口——蜂窝网络连接、Wi-Fi和蓝牙。这些接口的数据吞吐量提高了10倍以上,更多的无线接口如NFC、UWB、雷达成为标准。

随着带宽的增加,车载处理器的性能也随之提高,相应地,它们的运行温度也随之提高。基础设施设备、汽车和其他电子设备的情况也是如此。所有的东西都变得更热,不仅如此,温度的上升幅度更大,而且往往在更小的脚印中。


这对传统计时装置提出了挑战,因为温度会对其稳定性产生不利影响。较新的MEMS计时设备正在整合复杂的温度补偿算法,以确保它们在极端和快速变化的温度下表现良好。MEMS计时解决方案通常在−55到+125°C的温度下保持良好的稳定性,并能处理快速的热斜坡,使其成为具有温度压力的环境的完美选择。

不断增加的电子复杂性:更小的尺寸和集成

移动电子市场上的设备,包括智能手机、智能手表、蓝牙可听和可穿戴设备、资产追踪器和个人医疗设备,其复杂性持续增加。随着系统体积的缩小,更多的电子产品被装入系统中。

为了满足这些相互冲突的需求,内部的电子元件当然也必须变得更小、更集成。十年前,一个最先进的振荡器占地面积为7.0 × 5.0毫米。今天的振荡器只有1.2毫米小2并预计在未来五年将进一步萎缩。


此外,随着系统中电子功能数量的增加,计时设备将集成计时基准、频率产生和时钟分布功能全部在一个芯片中。硅化是一种技术,使这样的集成成为可能,主要是当计时参考使用硅- mems技术。

时间演化

新的应用和要求提高了设计过程中时间的重要性。设计师和制造商正在寻找超越传统石英计时解决方案。

自动驾驶、5G基础设施、可穿戴设备和航天防务应用都需要更多的时间参考。这些新应用程序所需的可靠性、大小、功率、性能和弹性正在推动一种新的计时方法。就像其他行业在发展过程中已经硅化一样,时机选择市场也是如此。

硅加速创新,帮助解决困难的时机问题。无论是受环境因素、较高温度下的稳定性,还是在较小的空间中构建复杂性的驱动,时间都成为一种促成因素和区别因素。从通信基础设施和移动物联网到汽车和工业自动化,硅- mems技术的优势将使我们生活的这个不断发展的互联世界成为可能。beplay体育手机登录

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