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一切都与精确计时有关：2023 年 7 大技术趋势

计时技术是几乎所有电子系统的核心。从谐振器和振荡器到集成时钟，计时器件在当今的电子产品中无处不在，并促进未来的创新。它们确保从自动驾驶到 5G 基础设施，再到边缘网络和物联网等广泛行业和应用中的所有数字组件的可靠运行。随着世界的连接速度越来越快，电子设备越来越智能化，需要一种新型的计时技术，这种技术能够在所有条件下始终提供稳定、可靠和高性能的时钟信号。精确计时正好满足这一要求，目前许多世界领先品牌都在电动汽车、5G 通信基础设施和家庭智能连接设备中使用它。精确计时的进步在 2023 年及以后影响市场的技术趋势中发挥着关键作用。

1. 轻松获取计时设备

随着新冠肺炎 (COVID-19) 疫情对所有地区（包括现在的中国）实施封锁，行业观察人士预测 2023 年半导体供应链将更加顺畅，这将缓解供应压力。硬件工程师通常要等待长达 20 周或更长时间才能获得所需的准确时序规范，特别是当他们需要定制功能/规范时。在这里，可编程性有助于极大地简化交付——可编程设备不仅可以提供高性能，而且可以轻松配置以满足工程师的交付时间表。此外，制造商还通过增加在线商店来简化订购流程。通过这种方法，制造商现在可以提供端到端的电子商务体验，使系统开发人员能够根据其确切的规格配置、比较和购买计时部件，并立即获得在线或现场支持，部件在 48 小时内发货。

2. 自动驾驶汽车

预计汽车将在2023年继续成为半导体市场的亮点。据麦肯锡预测，汽车半导体将从2021年的42B美元增长到2030年的125B美元，复合年增长率为13%。这一增长的主要驱动力包括用于高级驾驶辅助系统 (ADAS)、电动汽车应用和车联网 (V2X) 通信的电子元件。汽车电子领域的这些进步正在重新定义当今智能互联汽车中内置的安全性、便利性和信息娱乐功能。配备 ADAS 和其他自动驾驶功能的车辆需要通过汽车以太网主干网和无线网络进行快速、可靠的通信。这些复杂的系统需要大量传感器来实现视觉、接近度、温度、压力和其他功能。一辆典型的汽车有 30 个传感器，横跨动力总成、底盘、车身和安全等主要领域。现代豪华汽车可能包含 100 到 200 个传感器，为 ADAS 计算机生成数 TB 的数据。随着 ADAS 和车辆电气化的加速采用，汽车应用中对精确计时技术的需求变得越来越重要，以同步这些数据密集型系统并确保它们在所有条件下可靠运行。

3. 5G网络和服务

5G 预计将在 2023 年达到新的拐点，连接速度比 4G-LTE 网络快 10 倍，延迟降低 40 倍，连接设备数量增加 100 倍。这些能力将带来自动驾驶、高速专用网络、远程医疗和精准自动化农业等新服务。为了实现这些性能目标，下一代无线电，尤其是在毫米波 (mmWave) 频谱中运行的无线电，必须部署在距离用户更近的地方。此外，这些 5G 网络中的所有节点都必须时间同步。过去的无线电架构使用单独的定时设备来进行无线电和同步。最新的精密计时平台将集成这两种时钟功能，简化无线电计时架构并兑现 5G 带宽和覆盖范围的承诺。

4.物联网黄金时代

物联网市场可能会在 2023 年充分发挥消费、智能家居、智能城市、工业自动化、汽车、农业和其他市场的潜力。十年前被认为难以想象或不可行的物联网应用，例如基础设施传感器、健康监测系统和智能服装，现在正在设计中，并将在未来几年内推向市场。数百亿个智能互联设备——从智能家电到视频门铃，再到 LED 照明和 HVAC 控制——将触及我们生活的方方面面。这些设备中的每一个都可能包括具有短距离无线和/或蜂窝互联网连接的智能边缘处理器。物联网和无线网络的独特要求也将推动对小型、低功耗、高可靠性精密计时设备的需求。

5. 日益智能的网络边缘

随着越来越多的人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 功能从云端迁移到网络边缘，边缘智能时代已经开始。我们家庭、办公室、工厂和汽车中的联网设备数量现已超过数十亿台现有的云连接个人电脑和智能手机。 2023 年及以后，我们将看到所有市场和应用中的智能互联边缘的急剧增长。到 2025 年，预计 500 亿台联网设备将产生大量数据，并且数据呈指数级增长。这些丰富的数据可以与可操作的情报相结合，使世界各地的人们、网络和企业以及整个社会受益。精密计时技术将继续成为智能互联边缘、同步数字组件和云到边缘网络的关键推动者。

6. 虚拟宇宙（终于）来了……？

虚拟宇宙体现了互联网的未来。它由增强现实/虚拟现实/扩展现实（AR/VR/XR）等沉浸式可视化技术定义。它还可能基于 Web3 原则，包括用户数据和用户体验的去中心化，以及基于开放标准和区块链技术的更强的互操作性。 AR/VR/XR 技术将在 2023 年继续出现并成熟。当前的技术仍然面临着局限性，在虚拟宇宙的规模能够超越所有媒体炒作之前，必须克服这些局限性。旨在应对这些挑战的下一代全息显示技术将在 2023 年加速虚拟世界的发展，提供逼真的高分辨率 3D 图像。 2023 年，AR/VR/XR 技术的进步将开始影响未来的工作场所，使员工能够在远程工作时参加沉浸式视频会议。这些沉浸式全息平台将需要高精度计时技术与下一代全息视频处理器协同工作。

7. 淘汰石英，采用硅 MEMS

自动驾驶、5G 基础设施、物联网扩展、智能边缘网络和新兴的元宇宙应用都对当今的时序参考提出了更多要求。这些计算密集型、数据驱动的应用提升了精密计时技术在系统设计中的重要性。开发人员和制造商正在寻求超越传统石英计时解决方案的下一代计时基准。新兴应用所需的可靠性、稳定性、尺寸、功率、性能和弹性正在推动一种新的计时方法。正如其他行业在发展过程中已经硅化一样，10B 美元的计时市场也必须如此。

硅加速创新，帮助解决困难的计时问题。无论是出于环境考虑、较高温度下的稳定性还是较小空间中日益增加的复杂性，精确定时已成为先进系统设计的推动因素和差异化因素。计时设备通过提供一致的信号来为电子系统提供心跳，该信号是所有其他数字组件的参考。作为石英元件的替代品，微机电系统 (MEMS) 技术近年来已成为各种新的高要求应用的主要定时源。硅 MEMS 技术的优势将使我们不断发展的互联世界成为可能，从通信基础设施和物联网到汽车和工业自动化，再到基于边缘的人工智能和多元宇宙的出现。

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