处理器整合32kHz电路　移动装置时脉设计丕变

行动装置时脉设计架构将改弦更张。由于高通(Qualcomm)、联发科及锐迪科等晶片大厂已在新款基频处理器中整并32kHz谐振电路，使得行动装置时脉设计大幅精简，仅须再搭配一颗MHz石英晶体(Crystal)即可完成，可较以往采用三颗时脉元件的设计方案更加节省占位空间与物料成本。不过，此一架构的改变，亦将影响既有石英和微机电系统(MEMS)振荡器的需求。

台湾晶技研发处长姜健伟(右)提到，未来手机将朝向仅搭载一颗石英晶体的设计，以节省PCB占位空间。中为台湾晶技产品经理张毓芳，左为台湾晶技研发经理陈志恂
台湾晶技研发处长姜健伟表示，一线行动晶片商正大举推动时脉共享(Clock Co-share)的整合设计方式，已将32kHz谐振电路内建至基频处理器，甚至也开始研拟整入应用处理器中，期促进有线、无线功能共用时脉的架构成形，扩大取代行动装置内部多个主动时脉元件，以精简系统零组件用量和总体功耗，并可再扩充电池容量。

据悉，过往行动装置时脉设计须使用一颗MHz石英晶体、32kHz振荡器及温度补偿晶体振荡器(TCXO)，才能涵盖所有无线和有线技术的频率与时脉运作需求；然而，行动装置精简用料的趋势，驱使处理器业者不断推升周边功能整合度，内建32kHz谐振电路的基频晶片遂应用而生，目前主流手机已有不少比重改采此类晶片搭配一颗MHz石英晶体及两颗电容的设计方案，进而牵动时脉主动元件需求急缩。

对此，台湾晶技产品经理张毓芳不讳言，处理器业者包山包海的产品研发策略，已为时脉元件发展带来负面冲击，无论是传统石英业者或近来动作频频的MEMS时脉元件商，均将面临振荡器产品需求逐步放缓的严峻挑战。

不过，张毓芳也强调，对石英业者来说，仅32kHz振荡器事业会受影响，至于MHz石英晶体被动元件仍是必需品，市场需求将随着行动装置出货量成长而持续攀升。相形之下，现阶段仅能以振荡器形式存在的MEMS元件，因价格较石英晶体贵上好几倍，在系统厂紧缩物料成本的考量下，将受到较大冲击，未来在行动装置时脉市场的发展前景变数颇多。

除价格因素外，张毓芳也指出，MEMS时脉元件的耗电流通常在10毫安培(mA)左右，而石英晶体仅有一半；加上系统厂顾及产品设计延续性往往尽可能避免换料，所以包括功耗、投资风险等问题，都将使MEMS时脉业者在行动市场上的发展绑手绑脚，难以全面取代石英。

事实上，晶技与全球前十大行动晶片商、前五大智慧型手机品牌合作多年，旗下石英主被动元件早已被列入建议系统厂优先选用的料件清单，因此，即便近来MEMS厂频频祭出产品攻势，晶技还是老神在在。

姜健伟也分析，就算石英与MEMS振荡器商未来逐渐淡出行动市场，转而侧重高阶时脉应用领域的布局，石英阵营还是赢面较大。主因系高阶产品对相位杂讯(Phase Noise)规格要求严格，MEMS因物理特性限制，压低相位杂讯势必牺牲功耗，整体效能表现将不及石英，成为拓展应用版图的最大罩门。此外，石英业者也积极开发可编程频率、多重输出(Multiple Output)的次世代振荡器，将挟数10年产业发展优势，以及优异的特性、价格，持续吸引系统厂采用。