原创 迎向物联网设计浪潮　MEMS时钟元件进驻SoC

　　系统单晶片(SoC)整合微机电系统(MEMS)时脉元件趋势成形。因应物联网低功耗、小尺寸设计需求，嵌入式处理器厂已将整合时脉元件视为下一代SoC布局重点;其中，MegaChips率先发动攻势，于近期购并美商赛特时脉(SiTime)后，正全速研发内建MEMS谐振器电路的感测中枢(Sensor Hub)与特定应用标准产品(ASSP)，掀动物联网SoC设计新风潮。

　　SiTime行销执行副总裁Piyush Sevalia提到，看好感测器中枢的需求，MegaChips和SiTime正积极合作研发新产品。

　　SiTime行销执行副总裁Piyush Sevalia表示，继行动装置之后，智慧电表、无线感测节点(WSN)和穿戴式电子等物联网装置对功耗、体积和成本要求更加严格，因而刺激晶片商埋首于更高功能整合度的SoC方案，以降低系统周边零组件需求。由于每颗处理器皆须搭配一到两颗以上时脉元件，且须考量外部电容等被动元件的设计空间，因而成为处理器厂亟欲整合的目标。

　　以感测器中枢为例，其功能为预先处理大量感测器资讯，以减轻高耗电的系统主处理器负担，然而，对系统厂而言，增加一颗感测器中枢，以及其周边的时脉与被动元件，将使印刷电路板(PCB)设计空间、物料清单(BOM)预算更加吃紧。因此，MegaChips遂于近期购并MEMS时脉元件供应商--SiTime，开始布局整合MEMS谐振器及控制电路的SoC及ASSP，以满足行动装置及物联网设备开发商的设计需求。

　　事实上，Maxim Integrated先前即与SiTime合作，开发出内建MEMS谐振器矽智财(IP)的智慧电表晶片;许多行动处理器大厂也已推出或正评估发展整合时脉电路的SoC。Sevalia透露，MegaChips与SiTime合并后，亦计画结合双方的CMOS逻辑制程技术及MEMS时脉设计知识，打造多款支援32kHz和MHz时脉功能的SoC，可望促进此类设计成为一门显学。

　　Sevalia分析，传统基于石英晶体形式的谐振器、振荡器等时脉元件，囿于材料、制程和封装方案的特殊性，长久以来皆难以取得元件性能、体积和生产成本的平衡点，同时也不容易和CMOS逻辑元件整合;而此一限制在追求轻薄、亲民价位的行动装置，以及未来的物联网产品市场中正日益被突显，因而引发系统厂换料的考量，进一步带动新型态MEMS时脉元件崛起。

　　据Yole Développement最新报告指出，MEMS时脉元件挟相容于标准半导体制程和封装平台的优势，近几年皆缴出每年出货量增长75%以上的亮丽成绩单，足见其市场发展潜力惊人。Sevalia强调，尽管目前MEMS与石英时脉元件的渗透率相比，还是小巫见大巫，然而，MEMS紧跟半导体摩尔定律(Moore’s Law)演进脚步，每年在元件尺寸、功耗和功能整合度方面都有显着突破，再加上其逐渐纳入SoC设计的一环，对标准正快速演变且规格也不断变动的行动装置和物联网产品发展将大有助益。