突破性技術滿足高性能通信基礎設施和連接需求
德州儀器創(chuàng)新BAW諧振器技術將為下一代的工業(yè)和通信應用發(fā)展鋪平道路

日前,德州儀器(TI)在京舉辦突破性BAW諧振器技術產品發(fā)布會,該公司半導體事業(yè)部中國業(yè)務發(fā)展總監(jiān)吳健鴻先生詳細介紹了采用了 TI 突破性 BAW 諧振器技術的兩款全新嵌入式處理器和模擬產品,并分享了 TI 如何將創(chuàng)新技術和產品優(yōu)勢投入市場應用,從而加速行業(yè)走向未來。
5G通信和大數(shù)據時代需要高精度“心跳”
吳健鴻表示,每個電子系統(tǒng)都必須要有心跳,也就是時鐘信號,以幫助每個組件完美同步運行。幾十年來,設計人員一直在使用石英晶體來產生這種電子心跳。通過晶體振蕩,實現(xiàn)精確的節(jié)奏。但當這些昂貴的晶體出現(xiàn)磨損或環(huán)境惡劣時,它們就會抖動或跳變,進而影響計時的精確性。此外,在工程師開發(fā)過程中,采用離散時鐘和石英晶體器件的通信和工業(yè)自動化系統(tǒng)不僅成本高昂,開發(fā)過程復雜、耗時,且性能通常易受環(huán)境條件影響。
他認為,隨著5G通信和大數(shù)據時代的到來,通過運用并分析大量數(shù)據做出準確、明智的決策是一項非常重要的創(chuàng)新能力。無線網絡正是這種數(shù)據遷移的核心,通過連接設備連接較后一英里的能力是數(shù)據循環(huán)的關鍵部分。
據預測,到2022年,物聯(lián)網應用的支出預計將從2018年的1510億美元左右提升至1.2萬億美元。這一大幅增長表明,物聯(lián)網應用正在深入滲透各個領域。科技公司、媒體和電信企業(yè)90%的高管相信物聯(lián)網是他們業(yè)務戰(zhàn)略的核心。
全球系統(tǒng)之間的數(shù)據傳輸速度日益加快,使高精度時鐘變得越發(fā)重要。如何克服器件局限性,采用創(chuàng)新技術構建下一代無線物聯(lián)網和通信基礎設施設計,來滿足日益增長的數(shù)據處理需求,無晶體無線技術就會帶來巨大的優(yōu)勢。
TI BAW技術一舉多得
作為嵌入式處理器和模擬半導體的行業(yè)領導者,德州儀器率先將過去常用于過濾智能電話等通信信號的BAW諧振器技術首次用于集成時鐘功能,推出了采用其突破性BAW 諧振器技術開發(fā)的兩款器件,為建設高性能通信基礎設施和連接掃清障礙。
TI BAW振蕩器是一種電子振蕩器電路,它利用壓電效應,通過震動的微型聲波諧振器(BAW)的機械諧振產生穩(wěn)定的電子信號。這種精確的高頻信號可為電子系統(tǒng)提供時鐘和計時參考。

據吳健鴻介紹,采用TI BAW諧振器技術的新器件集成了參考時鐘諧振器,以小尺寸提供較高頻率。這一高度集成的芯片能夠有效提升性能,提高機械應力耐受性,例如振動和沖擊等。由于TI BAW技術能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據傳輸,所以有線和無線信號的數(shù)據同步更為精確并使得連續(xù)傳輸成為可能,這意味著可以快速、無縫地處理數(shù)據,大幅提升整個系統(tǒng)的效率。
他解釋說,業(yè)界先進的無石英晶體的無線 MCU 憑借業(yè)界同類產品中更小的總體積、更簡化的設計在更廣泛的應用與環(huán)境中實現(xiàn)更多設計選項和更高靈活性。超低抖動單通道網絡同步器時鐘配備 BAW 諧振器,有助系統(tǒng)更快傳輸更多數(shù)據,提供更高的系統(tǒng)抖動預算余量,并可憑借行業(yè)較佳的無中斷切換幫助工程師大幅改進網絡性能,許多應用都將因此受益。

兩款器件各有所長
德州儀器推出的基于體聲波(BAW)的全新嵌入式處理器和模擬芯片非常適合應用在下一代無線物聯(lián)網和通信基礎設施的設計中。本次推出的采用TI BAW技術開發(fā)出的兩款器件分別是CC2652RB SimpleLink™無線微控制器(MCU)與LMK05318網絡同步器時鐘。它們將幫助系統(tǒng)設計師簡化設計邏輯,縮短產品上市時間,同時實現(xiàn)穩(wěn)定、簡化和高性能的數(shù)據傳輸,從而可以降低潛在的整體開發(fā)和系統(tǒng)成本。

SimpleLink™多協(xié)議標準CC2652RB無線MCU的主要特性和優(yōu)勢在于,它具有更小的總體積,是業(yè)界先進的無外置石英晶振的無線MCU,在方形扁平無引腳(QFN)封裝內集成了一個BAW諧振器,因而無需外置高速48-MHz晶體。CC2652RB是較低功耗的多標準器件,在單芯片上支持Zigbee®、Thread、低功耗藍牙®及私有2.4-GHz連接解決方案。
超低抖動單通道LMK05318網絡同步器時鐘的主要特性和優(yōu)勢包括,具有更高的網絡性能,在新型單通道網絡同步器時鐘中配備了BAW諧振器,適用于400-Gbps鏈路傳輸,有助系統(tǒng)更快傳輸更多數(shù)據,同時還可提供比競爭對手同類器件更高的系統(tǒng)抖動預算余量。憑借超低抖動和行業(yè)較佳的無中斷開關性能,LMK05318還針對56-Gbps和新興的112-Gbps脈沖幅度調制4鏈路提供了較低比特誤差率,實現(xiàn)更佳的網絡性能。在設計方面,由于無需系統(tǒng)內編程、簡化了電源要求、減少了輔助元件的物料單(BOM),LMK05318使得印刷電路板設計階段大為簡化,同時提供更高的時鐘性能。
吳健鴻較后表示,突破性TI BAW諧振器技術將打造全新電子心跳,這一微型技術將影響全球的未來通信基礎設施,滿足在通信轉型過程中對數(shù)據管道在抗震動與抗沖擊方面日益嚴苛的要求。
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