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IDT低相位抖動4H MEMS 振蕩器技術(shù)詳解

發(fā)布時間:2013-04-17 責(zé)任編輯:eliane

【導(dǎo)讀】日前,IDT公司發(fā)布了業(yè)界首款差異化 MEMS 振蕩器,其具有100飛秒 (fs) 典型相位抖動性能和集成的頻率裕量設(shè)定能力。IDT 高性能振蕩器的超低相位抖動和可修改的輸出頻率等性能,能夠顯著降低萬兆以太網(wǎng) (10GbE) 交換器、路由器和其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的誤碼率 (BER)。

IDT公司MEMS部門總經(jīng)理Harmeet Bhugra先生在產(chǎn)品發(fā)布會上對該款器件進行了詳細的介紹,我們將主要內(nèi)容編輯整理如下。相關(guān)資料:全球最低抖動MEMS振蕩器(http://m.jizeke.com/gptech-dl/1081

4H MEMS 振蕩器研發(fā)背景

4H MEMS 振蕩器研發(fā)背景
圖一 

首先大家早上好,非常感謝大家能夠百忙之中抽出時間參加我們今天的發(fā)布會,我現(xiàn)在給大家介紹一下我們將要發(fā)布的產(chǎn)品,就是全球最低抖動的MEMS,振蕩器及市場。首先給大家介紹一下IDT公司的情況,我們公司成立于1980年,到現(xiàn)在已經(jīng)有大約35年的歷史了,我們公司大約有1800名員工,總部位于加尼福尼亞的San Jose。

我們核心的產(chǎn)品和專長領(lǐng)域包括計時,還有高速混合信號設(shè)計,串型接口,存儲器接口,電源管理,射頻還有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。大家看我們銷售渠道的話,我們在全球建立起了這種直銷、生產(chǎn)代理還有經(jīng)銷的網(wǎng)絡(luò),中國也是我們這個網(wǎng)絡(luò)當中最重要的一個地區(qū)和國家。

現(xiàn)在來看一下我們公司2012財年的運營情況,營收是將近5.27億美金,市值是將近10億美金,我們手頭擁有的現(xiàn)金是20.8億美金,每年我們會投入1.5億美元用于研發(fā),現(xiàn)在已經(jīng)擁有了900多項已經(jīng)獲得批準的專利和待定的專利。

用于移動、4G和云的模擬+數(shù)字解決方案
圖二

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我們公司主要專注于三大垂直的市場,一是消費電子領(lǐng)域,另一個是通訊基礎(chǔ)設(shè)施,第三個是企業(yè)的計算領(lǐng)域。

針對這三個不同的垂直細分市場,我們都有我們自己的產(chǎn)品,在消費電子領(lǐng)域,我們有我們自己的無線電源產(chǎn)品。比如說游戲控制器上面的無線電源,還有在通訊基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域我們有射頻、有交換器,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,還有壓縮產(chǎn)品。在企業(yè)計算,我們有存儲器接口,PCI  Express,還有閃存控制器,以及信號完整性的產(chǎn)品。

IDT silicon timing技術(shù)
圖三

 大家如果看一下的話,我們在模擬和電源,還有計時和同步,針對這三個不同的市場呢,我們都有自己的產(chǎn)品。大家如果看一下計時市場的話,分成兩塊,一塊是硅計時領(lǐng)域,在這個領(lǐng)域它的市場規(guī)模大概是12億美金,然后我們在這個領(lǐng)域是市場的領(lǐng)先廠商。另外一個就是頻率控制領(lǐng)域,我們?nèi)ツ瓴偶尤脒@個領(lǐng)域,然后我們也提供計時的產(chǎn)品。

大家可以看到我們在這些領(lǐng)域進行了很多創(chuàng)新,我們有4000多個獨特的計時產(chǎn)品,還有最好性能的硅計時的產(chǎn)品。還可以給我們的客戶提供非常好的服務(wù)支持,然后我們有自定義的計時的器件的快速的轉(zhuǎn)換模型,我們還可以提供全球一流的應(yīng)用工程師。

4H MEMS 振蕩器性能概覽

IDT正式推出
圖四

這張幻燈片大家可以看到,這是我們今天即將給大家發(fā)布的產(chǎn)品一些背景情況介紹。首先這款產(chǎn)品是我們?nèi)蜃畹拖辔欢秳拥腗EMS振蕩器產(chǎn)品。它的相位抖動是最低的,可能適用于10G以太網(wǎng),還可以達到100fs,還有PPM的頻率裕量設(shè)定的功能。

大家可以看到,這款產(chǎn)品其他的特征,包括支持不同的輸出,LVDS/LVPECL/CMOS的輸出。還有更小的封裝,3.2×2.5mm的封裝,頻率可以高達625的頻率可以支持。工業(yè)溫度是-40度至85攝氏度。
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那么,可以看到我們的產(chǎn)品是基于pMEMS,壓電MEMS技術(shù),這項技術(shù)我們公司已經(jīng)獲得了,或者即將待定的專利有40項,通過使用這個技術(shù),我們的可靠性相比石英產(chǎn)品提高了40倍,我們共振器固有的頻率可以達到100MHz。然后我們新的產(chǎn)品已經(jīng)向客戶送樣了。

IDH MEMS振蕩器產(chǎn)品系列
圖五

2012年5月,我們推出了4M MEMS振蕩器的產(chǎn)品系列,4M的MEMS振蕩系列抖動不到1pm,它是一個引腳兼容的產(chǎn)品?,F(xiàn)在已經(jīng)進行了全面的生產(chǎn),獲得了很大的發(fā)展的動力。

然后在今年年初的時候,我們推出了增強型的,或者叫做升級版的4E振蕩器系列,它支持多種輸出模式,然后有四個頻率可供選擇,也就是說可以用一個單個的4E的振蕩器可以取代4個標準的振蕩器。

今天我們給大家發(fā)布的這款產(chǎn)品是我們這個系列的第三個系列,4H  MEMS振蕩器系列,它是具有全球最低抖動的MEMS振蕩器,相位抖動跟我們的競爭對手相比更低。

然后它是在該性能產(chǎn)品類別當中是封裝尺寸最小的,然后它很適合10G以太網(wǎng),以及40G以太網(wǎng)的應(yīng)用。大家可以看到這款產(chǎn)品是具有最低的抖動,然后在抖動整合帶寬,在12K赫茲到20兆赫茲的話,可以達到300fs,然后在針對10G以太網(wǎng)1.875兆赫茲到20兆赫茲抖動可以達到100fs。

4H MEMS系列概況
圖六

來看一下這款產(chǎn)品更詳細的技術(shù)特性,包括它可以提供這種PPM頻率裕量的設(shè)定功能,然后就是在正負1000個PPM的范圍內(nèi)可以進行動態(tài)頻譜的調(diào)諧。然后它支持的頻率范圍是50MHz到625MHz。然后支持LVDS/LVPECL/CMOS的輸出。然后操作電壓是在2.5V和3.3V。工業(yè)溫度就是-40攝氏度,到85攝氏度。然后相應(yīng)于石英產(chǎn)品,它的可靠性是提高了40倍,然后還具有以下的優(yōu)勢,包括零擾動,零時故障,無靜摩擦還有很強的沖擊和抗振動性。
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4H MEMS系列的價值和優(yōu)勢
圖七

這張幻燈片大家可以看到,是我們的4H  MEMS系列產(chǎn)品的主要的一些優(yōu)勢和價值,它是高性能的共振器可以滿足對極低相位抖動振蕩器的市場需求,也可以滿足對PPM時鐘的市場需求,以及對這種產(chǎn)品要求更小封裝尺寸的市場需求。

我們可以看到,4H系列的產(chǎn)品具有頻率裕量設(shè)定的功能,向上和向下微調(diào)頻率可以達到1000個PPM,可以動態(tài)實時的進行調(diào)諧,所以,不需要設(shè)置內(nèi)部的寄存器,很適合PPM時鐘。

大家可以看到,這款振蕩器同業(yè)界標準6引腳的LVDS/LVPECL/CMOS的振蕩器是引腳兼容的,它使用的pMEMS技術(shù)的可靠性更高,然后在下面這張表當中,大家可以看到它的封裝尺寸,還有頻率,還有頻率的精度,包括溫度,還有輸出。

4H共振器所解決的客戶難點
圖八 

可以看到,這款產(chǎn)品事實上可以解決很多客戶的痛點,因為它具有更低的相位抖動,很多廠商是希望有更低的比特誤差率,可以看到這樣的話,通過有更低的抖動可以實現(xiàn)這個目標,更適用于網(wǎng)絡(luò)和通信的應(yīng)用。因為更低的相位抖動意味著更低的比特誤差率。

可以看到這個還具有PPM頻率裕量的設(shè)定功能,使用了這個功能之后,可以生成或者改變成千上萬偏置的頻率,即使在最后的生產(chǎn)系統(tǒng)當中也可以做到這一點。然后有這個功能也可以讓客戶來監(jiān)測誤碼率。之后通過對PPM進行調(diào)整,來實時的調(diào)諧。

可以看到這個頻率裕量的設(shè)定功能也可以幫助廠商對系統(tǒng)的誤碼率進行測試,而不是對每一個組件來進行測試,如果你看傳統(tǒng)的路由器和交換機的話,它可能在一個芯片上有很多個這種不同的IC,然后的話,有了這個功能之后,你就可以對操作系統(tǒng)的穩(wěn)健性進行測試,避免了很多麻煩。

那我們可以看到第三個優(yōu)勢是可靠性提升。如果我們和這個系統(tǒng)的供應(yīng)商進行溝通的時候,問他們,他們面臨的最大的兩個長期的故障是什么,他們選出來的一個是電源的故障,一個是振蕩器的故障。使用了我們MEMS的振蕩器以后,它的可靠性相比于傳統(tǒng)的石英的振蕩器有40倍的提高,然后所以說,我們幫助客戶解決了他們的兩大痛點之中的一個。

另外一個就是成本有很大的節(jié)約,就是可以看到具有如此高性能的產(chǎn)品,成本有很大的節(jié)約。我們可以看到這個產(chǎn)品它的封裝是同類產(chǎn)品當中最小的,也就是說可以給設(shè)計人員節(jié)省更多的電路板的空間,它的封裝是3.2×2.5QFN的封裝。
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4H MEMS 振蕩器典型應(yīng)用

4H MEMS振蕩器應(yīng)用
圖九

我們可以看到這款產(chǎn)品很適合于10G以太網(wǎng),40以太網(wǎng),甚至是100G以太網(wǎng)的一些應(yīng)用,包括路由器,包括交換器,包括數(shù)據(jù)中心當中使用的這種存儲的集群,還有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,還有工業(yè)應(yīng)用等等。

總結(jié)
圖十

我們總結(jié)一下,可以看到,我們現(xiàn)在正式推出的是全球最低抖動的MEMS振蕩器,它是基于我們的壓電的MEMS技術(shù),簡稱是pMEMS技術(shù)。我們可以看到它的可靠性比石英的相比的話,可靠性高40倍,然后它支持這種PPM頻率裕量的設(shè)定,可以讓客戶在這個過程當中對誤碼率進行隨時的調(diào)諧。

我們可以看到,現(xiàn)在它支持全面工業(yè)的溫度范圍,我們已經(jīng)開始向客戶送樣了,它針對的市場是10G和40G的以太網(wǎng),包括路由器、轉(zhuǎn)換器還有存儲架等等。
如果大家想要了解這個產(chǎn)品更多的信息,讓大家可以上IDT的網(wǎng)站,有很多的數(shù)字、表格,還有視頻,還有一些資料,大家都可以在我們的網(wǎng)站上可以獲得。

相關(guān)資料

全球最低抖動MEMS振蕩器(http://m.jizeke.com/gptech-dl/1081
IDT 4H系列MEMS振蕩器技術(shù)資料(http://m.jizeke.com/gptech-dl/1083
IDT 4M系列MEMS振蕩器技術(shù)資料(http://m.jizeke.com/gptech-dl/1084
IDT公司MEMS振蕩器選型指南(http://m.jizeke.com/gptech-dl/1085
 

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