军用测量/测试设备将向通用、灵活方向发

目前，芯片与总线的尺寸越来越小、传输速度越来越快，这给军事电子系统与装备测试带来不小的麻烦。为了与最新的亚微米电路技术保持同步，测试与测量设备技术面临着严峻的挑战。

在2003年3月美国总审计署(GAO)发表《美国国防部需要更好地管理自动测试设备现代化》报告后，美国国防部更加重视通用及灵活测试设备的开发与使用。为了降低成本，五角大楼计划者正试图通过采购通用、灵活的测试设备，取代目前正在使用的400多种不同类型的军事与航空测试设备。为尽快同时实现这两个目标，测试设备制造商们正致力于PXI波形因数和综合仪器等测试新技术的开发。

亚微米电路给测量设备带来严峻挑战

最近几年，为了提高密度，芯片工艺已从130纳米缩小到90纳米、甚至65纳米。随着集成电路尺寸的缩小，查找芯片故障也越来越困难。因为同大尺寸集成电路测试相比，工程人员必须多测试20~30次才能发现小尺寸芯片的故障，这既增加了成本，又浪费了时间；同时，这些复杂的芯片设计使门引线比更高，这样，采用传统的扫描测试方法进行测试时，带宽将受到限制。因此，制造商们正在努力开发技术，以使测试和测量设备跟上时代的步伐。

其中一个方案是明导国际公司的TestKompress嵌入式确定性测试工具。与现在的扫描和自动化测试模式生成(ATPG)方法相比，它使用嵌入式确定性(EDT)与压缩技术，既减小了测试数据量，又缩短了测试时间。其软件还能为确定性ATGP生成压缩测试模式。

明导国际公司认为：我们能够压缩该操作，因为我们的硬件、软件的结合恰到好处。我们存储的测试模式较少，仅为全部模式的1%。芯片上的硬件能够生成其它测试模式，用于激励和响应模式，然后在传输过程中再一次压缩数据。硬件方面，系统将把该信号同预计的响应进行比较。

例如，在实速测试中，用户要测试由于电线阻抗引起的微小速度变化。实速测试中最常见的类型是跃迁模型，即慢上升和慢下降两种类型。在最新、最小尺寸芯片的跃迁模型中，用户将测试到更多阻抗引起的故障。当芯片由180纳米减少到130纳米时，用户会发现实速故障将增加12~20次，因为尺寸这么小的芯片将带来以下三个问题：互连密度太高；芯片材料出现故障；在10层以上电路中对位偏差时常发生。

工程人员也进行固定测试。与实速测试相比，这种测试要求更多的数据输入和输出芯片；对更高精度的测试来说，带宽比速度更重要。

在芯片的其它地方，缩小特征尺寸也会导致嵌入式缺陷。采用常规的BIST(内建自测试)方法很难发现这些故障，因此，明导国际公司推出了MBIST(存储器内建自测试)结构产品，用于测试90纳米以下的芯片。

PXI技术优势明显

测试和测量技术的规则总是要求一些折衷方案。国家仪器公司PXI产品有关人士认为：现在，这些规则正在改变。国家仪器公司测试硬件采样率-分辨率进展图表明：今天的用户可以同时拥有更高的采样速率及更准确的分辨率。该公司的NI PXI-5670是一个2.7 GHz 射频向量信号发生器，提供16位分辨率，100MS/s采样速率，支持256MB内存以及22 MHz带宽。

新产品的设计将继续缩小尺寸。用户已经越来越多地采用基于PXI的产品。PXI是仪器PCI extensions的缩写，是一个小型模块化仪器平台，比PCI尺寸更小、速度更快。PXI是由PXI系统联盟管理的一种开放式规范，其定义为加固型、基于Compact PCI平台，使测试、测量及控制最优化。PXI产品不仅与广泛使用的CompactPCI工业计算机标准兼容，还有其他特性：环境规范、标准软件、内部计时与同步。

例如，洛克希德•马丁航空公司的工程人员在F-35"联合攻击战斗机"上进行风洞测试时，用基于PXI的测量硬件及软件的数据采集工具取代基于VME的系统，结果，使通道密度增加一倍，测试速度提高80倍。

在对F-35涡轮喷气发动机进行风力测试时，测试人员使用国家仪器公司的LabVIEW实时软件以及G系统公司16种基于PXI的信号采集模块。在128个通道测量气压时，采样速率2万次/秒，每50毫秒运行450000个浮点运算。

另外，ManTech国际公司工程人员最近为美国空军LANTIRN(夜间低空导航和红外线瞄准)吊舱测试系统技术升级进行了设计。摈弃了VME系统，采用基于PXI的计算，不仅使测试设备机架由7个减至3个，而且降低了成本和维护费用，还缩短了部署时间。

目前，存储器供应商Conduant公司也提供PXI数据采集的存储器，支持多达8个串行ATA硬盘驱动器。这样，工程人员在进行测试和测量时可以更好地记录数据。使用Conduant公司的StreamStor PXI-808实时记录与回放硬盘控制器以及Big River DM4 1U支架安装底盘，台式仪器能记录200MB/s的数据。