“一直被模仿,从未被超越”——力科,示波器行业的技术先锋
输的速率要求不断提升,进而带来对高速数据传输测试的苛刻要求。可以肯定高速信号的测量和分析仍将是未来一两年内市场的热点。工程师过去主要把示波器用于电信号的测量和验证,比如电子系统的故障诊断,但随
着高速串行总线的广泛流行以及新一代串行总线标准的应用,比如消费电子和计算机中大量使用的HDMI1.3总线,以及工业产品中普遍应用的PCIe-G2和SATA3.0等,都将使得用户对高速总线一致性测试的需求比以往更强烈。高速总线的应用也给新产品的设计和调试带来了前所未有的挑战,工程师需要考虑信号完整性和电源完整性,PCB走线给高速信号差分对带来的影响,接收端的误码率和抖动容限测试等等,除了物理层,可能还要考虑协议层的分析。这些新的挑战需要工程师有一套完整的解决方案来应对其带来的测试需求,比如除了一台高性能的示波器,可能还需要一台协议分析仪,或者一台TDR,甚至是一台网络分析仪、一套信号源。好消息是,针对这些测试挑战,力科提供了完整的解决方案。针对下一代串行总线的测试,比如USB3.0,SATA3。0,PCIE-G3,力科是唯一可以提供从物理层到协议层,从发送端到接收端,从发现问题到解决问题的完整测试解决方案的厂商。"至于未来更长一段时间,从高速信号测试到射频信号测试、从有线应用的测试到无线应用的测试,我想这几乎是整个电子测量行业未来的发展趋势。" 汪进进说。
从应用的趋势来看,目前最大的热点是5Gbit/s+信号的测量和分析。串行总线的速率已普遍由2.5Gbit/s左右升级到了5Gbit/s以上。PC行业的流行总线PCI-Express的速率由PCI-Express 1.0过渡到PCI-Express 2.0,速率由2.5Gb/s加倍到5Gbit/s,在不久的将来就要过渡到8Gbit/s的PCI-Express 3.0。 SATA总线也将普遍升级到了SATA3.0的6Gbit/s速率。 当前最热门的USB3.总线是由480Mbit/s十倍速地直升到了5Gbit/s。在通信行业,最常见的XAUI接口信号速率则是由3.125Gbit/s升级到了6.25Gbit/s。我们需要迎接5Gbit/s+时代的到来。力科示波器的特长是能为工程师带来充满自信的信号洞察力。 5Gbit/s+时代测试测量的挑战更大,正是力科引领高端市场的新的最大的机遇。 更高速率带来的设计和测试测量上挑战是什么?如1百万UI的连续比特位的眼图测量需求,甚至10的12次方样本下的眼图测量需求; 小电压供电方案的电源完整性设计及测量; 参考时钟的设计及时钟抖动的测量;PCB走线设计、连接器设计、预加重的设计、扩频时钟的设计等对信号质量的影响及测量分析; 多个高速差分对之间串扰的影响及测量分析。 特别是随着信号速率越来越高,"可消费"的抖动裕量越来越小,高精度的抖动测量越来越重要。 探头的负载效应对测量的影响如何评估? 如何实现"虚拟探测"?接收端的眼图接近闭合了,那么如何得到芯片内部均衡之后的眼图? 在PCB没有投板前如何测量信号质量从而缩短研发周期?接收端的误码率和抖动容限测试为什么会成为必需的测量?这些设计及测量上的挑战都是力科示波器能帮到工程师的地方,是力科区别于其它示波器的优越性所在。
融合以及中国市场的未来
融合和细分一直是产业发展的两种方向。这两种方向在仪器行业也同样存在。融合的好处是一台仪器能干几种活,细分的好处,一种可能是单台仪器的价钱更便宜,另外一种可能是技术性能可以做得更专注。未来示波器不排除在高端领域会将采集和显示部分离开。示波器似乎更有可能往"集成化"的方向发展。 但示波器的功能演进离不开示波器的五大基本功能:捕获信号,观察信号,测量信号,分析信号,对信号进行归档。 在信号分析方面,现代的示波器软件功能越来越丰富,对信号分析得更深入。譬如以前示波器不支持I2C,SPI,CAN Bus触发,解码,现在可以了,原来不支持对通道进行仿真,现在可以了。 原来示波器没有任何协议分析功能,现在示波器甚至可以进行PCI-Express的协议层分析了。 原来示波器最多只能捕获4路模拟信号,现在则可以捕获36路数字信号了,这"创造"了混合信号示波器市场,可以代替低端的逻辑分析仪,甚至有些指标做得比逻辑分析仪还要好。 力科第四代示波器集成了频谱分析软件,部分代替了频谱分析仪的功能。 未来示波器的ADC如果能做到8位以上,将完全可以代替频谱仪。现在的所有示波器都有FFT分析功能,但这个功能在很多示波器上只是一个"摆设",除了受限于ADC分辨率之外,还受限于示波器没有足够的运算能力,只能对捕获到的一部分数据做FFT分析,频率分辨率⊿f很大。力科第四代示波器信号分析能力上再次突破,FFT的
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