In einer sich ständig weiterentwickelnden Technologielandschaft spielt präzises Timing eine immer wichtigere Rolle für die Systemleistung und -zuverlässigkeit, insbesondere wenn es um kritische Infrastrukturen wie KI-Computing-Plattformen, 5G-Basisstationen und Cloud-Rechenzentren geht. Betreten Sie die Epoch Platform™ von SiTime , eine auf Silizium-MEMS basierende Präzisions-Timing-Lösung, die einen hochmodernen Fortschritt in der Oszillatortechnologie bietet und verspricht, Industriestandards neu zu definieren.
Wir stellen die branchenführende Epoch-Plattform von SiTime vor
Die neue Epoch-Plattform von SiTime ist die branchenweit kleinste und energieeffizienteste ofengesteuerte Oszillatorfamilie (OCXO) mit einer Temperaturstabilität von ±1 ppb, ein wichtiger Meilenstein für Hochleistungs-Timing. Mit einem Formfaktor von nur 9,0 x 7,0 x 3,6 mm ist die Grundfläche der Epoch OCXOs 9x kleiner und das Volumen ist 25x kleiner als bei vergleichbaren ±1 ppb Quarz-OCXOs. Und der Stromverbrauch von 420 mW im Dauerbetrieb ist dreimal niedriger. Ultrakleine Größe und geringer Stromverbrauch sind nicht die einzigen Unterscheidungsmerkmale der neuen Epoch Platform OCXOs. Mit einer dreifach geringeren Hadamard-Abweichung (HDEV) bei Luftströmung, geringer Alterung und einem hervorragenden Frequenz-Über-Temperatur-Anstieg (dT/dF) bieten diese Oszillatoren eine konkurrenzlose Überbrückung unter realen Bedingungen. Dies gewährleistet eine doppelt so hohe Servicekontinuität.
Eine wichtige Innovation, die der Epoch-Plattform zugrunde liegt, ist die einzigartige DualMEMS®- und TurboCompensation®- Temperaturerfassungstechnologie von SiTime. Diese Innovationen gewährleisten ein tadelloses, präzises Timing, selbst bei äußeren Belastungen wie Luftströmungen und schnellen Temperaturschwankungen.
Wie erreicht die Epoch-Plattform eine unübertroffene Leistung?
Tauchen wir tief ein: Die Plattform integriert ein MEMS-Resonatorsystem mit dem genauesten Temperatursensor der Timing-Branche und erreicht so eine beispiellose dynamische Stabilität, extrem niedriges Phasenrauschen und einen breiten Frequenzbereich. Zu den Schlüsselelementen, die die Epoch-Plattform auszeichnen, gehören:
- TempFlat MEMS®-Technologie – Ermöglicht eine zehnmal höhere Temperaturbeständigkeit als herkömmliche Quarzresonatoren und eliminiert Aktivitätseinbrüche. Der ultrakleine Resonator mit extrem geringer Masse reduziert den Einfluss von G-Kräften und führt zu einer 30-mal besseren Vibrationsimmunität.
- DualMEMS-Temperaturerfassung – Verfügt über 100 % thermische Kopplung, um eine 40-mal schnellere Temperaturverfolgung zu gewährleisten, eine entscheidende Funktion, insbesondere bei schwankendem Luftstrom und schnellen Temperaturschwankungen.
- Integrierte Mixed-Signal-Schaltkreise – Entwickelt für eine 5-mal bessere Immunität gegen Netzteilrauschen und eine Temperaturauflösung von 30 µK, was 10-mal besser als bei Quarz ist.
- Heizungssteuerkreis – Hält eine nahezu konstante Temperatur im Inneren des Gehäuses aufrecht und sorgt so für eine konstante Oszillatorleistung.
Warum ist die Epoch-Plattform wichtig?
Die Epoch Platform MEMS OCXO erfindet den Holdover-Oszillator neu, eine entscheidende Komponente zuverlässiger Netzwerke. Laienhaft ausgedrückt geht ein Netzwerkknoten in den Holdover-Modus über, wenn seine primäre Zeitreferenz verloren geht und die lokale Uhr, häufig ein OCXO, zur Zeitreferenz wird, bis die primäre Uhr wiederhergestellt ist. Holdover ist für die Aufrechterhaltung der Servicekontinuität von entscheidender Bedeutung, wenn die primäre Zeitreferenz unterbrochen ist. Dies kann aufgrund einer Fehlfunktion der Grandmaster-Uhr an anderer Stelle im Netzwerk oder aufgrund von GNSS-Unterbrechungen aufgrund von schlechtem Wetter passieren, was zunehmend Anlass zur Sorge gibt.
Die außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit der Epoch-Plattform gegenüber Umwelteinflüssen bedeutet, dass sie eine doppelt so hohe Betriebskontinuität unter realen Bedingungen wie Temperaturänderungen, Luftströmungen, Vibrationen, Stößen und elektromagnetischen Störungen (EMI) ermöglicht. Die folgende Abbildung zeigt 100 Holdover-Tests sowohl des Epoch Platform MEMS OCXO als auch eines vergleichbaren ±1 ppb Quarz-OCXO. Getestet bei einem Temperaturzyklus von 8 Grad Celsius und einem luftigen Luftstrom von bis zu 1 Meter pro Sekunde, liefert das Epoch Platform MEMS OCXO nach 8 Stunden 2x weniger Zeitfehler. Um eine Anwendungsperspektive hinzuzufügen, berücksichtigen Sie die strengen Anforderungen einer 5G-Basisstationsinfrastruktur, bei der der angegebene Zeitraum ±1,5 µs beträgt. Oszillatoren müssen diese strenge Zeitausrichtung für den normalen Betrieb beibehalten. Die Epoch-Plattform erfüllt diese Anforderung nicht nur, sondern zielt darauf ab, sie zu übertreffen, indem sie über diesen Zeitraum von ±1,5 µs eine Haltezeit von 8 bis 12 Stunden liefert.
Wie wirkt sich die Epoch-Plattform auf kritische Anwendungen aus?
Die Epoch-Plattform von SiTime steht vor einem bedeutenden Durchbruch in verschiedenen Märkten, insbesondere in den Bereichen Netzwerke, Rechenzentren und Telekommunikationsausrüstung. Die Robustheit und Belastbarkeit der Plattform, gepaart mit ihrer dynamischen Leistung, machen sie besonders ideal für Remote-Einsätze in neuen Technologiebereichen wie 5G-Kommunikation, fortschrittlichen Rechenzentren und umfassender Netzwerkinfrastruktur.
Während sich die technologische Welt auf ein Zeitalter zubewegt, in dem Timing-Präzision, Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit an erster Stelle stehen, erweist sich die Epoch-Plattform von SiTime als Leuchtturm des Fortschritts und weist mit unübertroffener Leistung, Stabilität, Skalierbarkeit und Vielseitigkeit den Weg. Da im Oktober 2023 allgemeine Muster verfügbar sein werden, wartet die Branche gespannt auf die transformativen Auswirkungen dieser neuartigen Oszillatoren in realen Anwendungen. Die Zukunft der MEMS-Timing-Lösungen sah noch nie so vielversprechend aus.
Die Epoch Platform OCXO-Familie
SiT5811: ±1 ppb Stabilität, 12 Stunden Holdover, 10 bis 60 MHz
SiT5812: ±1 ppb Stabilität, 12 Stunden Holdover, 60 bis 220 MHz
SiT5801: ±3 und ±5 ppb Stabilität, 8 Stunden Holdover, 10 bis 60 MHz
SiT5802: ±3 und ±5 ppb Stabilität, 8 Stunden Holdover, 60 bis 220 MHz