量測儀表競逐傳輸介面 高效能示波器掀波瀾

2008-01-16
隨著各式高速傳輸介面陸續問世,稍早已有量測業者推出高達20GHz的即時示波器量測設備,並欲據此打入PCI Express、HDMI與DisplayPort等高速傳輸介面相關領域。然而,也有同樣專精於量測的廠商表示,在其他設備尚未到位之前,高效能示波器將難有發揮空間。
近期在無線科技、數位內容爆炸、處理器效能倍數成長與次世代網路等諸多因素影響之下,刺激新一代量測產品與設備問世,其中,量測儀表業者更致力追逐於高速傳輸介面的應用。  

高效能示波器轟動問世  

圖1 太克科技量測事業群資深行銷經理Christopher J. Loberg認為,隨著各式高速串列資料的測試考驗愈增,也唯有高效能的量測儀表產品才有實質助益。
太克科技(Tektronix)於2007年2月時,推出目前頻寬最高、具備20GHz即時頻寬和50GS/s同時取樣率的高效能示波器產品,並強調隨著新一代消費性電子(CE)產品如個人電腦(PC)、通訊及視訊產品和系統不斷出現,也迫使其內部的基礎半導體和IC元件使用更快、更寬的資料匯流排,且經常使用串列資料架構;因此,唯有超高效能的示波器,才能擷取高速串列訊號的頻率諧波,進行準確和可重覆的量測。太克科技量測事業群資深行銷經理Christopher J. Loberg(圖1)表示,今日的傳輸介面已經從平行(Parallel)轉向高速串列(High-speed Serial),而資料傳輸速率也因為步入超高速Gbit/s等級,在在帶動了業界與市場對高效能示波器的需求。  

Loberg舉PCI Express、HDMI與DisplayPort等新興傳輸介面為例,在這些高速傳輸標準陸續底定之後,也進而提升如個人電腦、家電製造商對相關議題的重視。而以YouTube為代表的Web 2.0,以及3.5G等無線技術的發揚,則從內容與連結兩方面吸引業界對效能的矚目,並推動高效能示波器的誕生。  

太克的20GHz示波器產品具有支援所有通道的超高頻、深度記憶體、快速取樣率、以及快速波形擷取率等特性。Loberg強調,這些特性對高速多通道串列資料架構而言,特別有價值,因為在這種架構中,為了避免通道偏移造成的時序違反,多通道的分析可以協助工程師用來開發與測試包括PCI-Express 2、SATA 3、FB-DIMM Ⅱ、HDMI 1.3、以及10Gbit/s超高速乙太網路(Ethernet)等各項先進串列資料應用。  

不過,並不是所有量測設備業者皆一致看好高效能示波器。安捷倫(Agilent)就表示,高效能示波器在其他設備到位之前,巧婦將難為無米之炊,短期內用戶需求難成氣候。  

安捷倫電子量測事業群行銷處市場專案經理潘光平以近期競逐激烈的HDMI與DisplayPort等影音傳輸介面為例指出,今日高畫質影音的裝置仍須透過主機板才能運作,不過受限於主機板的板材停留在FR-4,材質上的先天限制,再高的頻寬也只能徒呼負負,讓進出的數據頻寬僅停留在12G或13GHz,無法發揮實際效用。  

此外,潘光平也表示,在高校能示波器中,將需要大量的類比/數位轉換器(ADC),而這些ADC的數量與整合程度都將大幅影響訊號抖動程度,也直接成為量測人員的考驗,只要稍有不慎,更可能導致測試失敗。  

圖2 安捷倫電子量測事業群數位驗證暨數位測試部門高效能示波器產品經理Brian P. Fetz表示,高效能示波器的發展將是大勢所趨,不過若是其他零組件的發展進度並不一致,仍讓示波器難有發揮空間。

安捷倫電子量測事業群數位驗證暨數位測試部門高效能示波器產品經理Brian P. Fetz(圖2)補充說,目前安捷倫應用在DisplayPort的示波器產品約可滿足13GHz頻寬的測試需求,且對於目前高速傳輸介面皆可順利進行測試,  

不過,針對抖動議題,太克科技倒是已經提出解決之道。2007年10月時,太克科技宣布推出抖動與眼狀圖分析應用軟體,特別適用於高效能示波器產品。  

這款新軟體問世以後,由於可與高效能示波器產品整合,允許開發人員進行增強的抖動與時序分析功能,以進行除錯與設計驗證,並可以波罩與量測限制測試功能完成多通道眼狀圖分析,進行驗證與相容性測試,因此被太克科技視為進一步進入高效能驗證的重要關鍵,也是讓高效能示波器發揮完整效能的重要工具。  

該公司效能示波器產品線總經理Brian Reich認為,從20MHz的時脈分析到10Gb/s的串列資料串,對於複雜時脈、數位與串列資料訊號的時序與抖動量測,這項分析應用軟體搭配其先進示波器,將可進行PCI Express、HDMI與DisplayPort相容性的進階量測,並進行有效率的串列裝置量測與特性分析,有助客戶通過新興傳輸介面的測試考驗。  

DisplayPort受歡迎  

儘管各家業者對示波器的發展意見有歧異,卻都對新一代影音傳輸介面興趣昂然,其中更以DisplayPort為最。  

DisplayPort是視頻標準電子協會(VESA)推動的一項新標準,並定義了各項顯示器、發射端(Source)與接收端(Sink)的設計。由於該組織受到惠普(HP)、戴爾(DELL)的背書,並具有免授權的優勢,因此在與HDMI上的競爭氣勢頗旺。  

Fetz透露,目前送測產品雖仍多以HDMI 1.2為大宗,不過多半以日系產品為主。他預估,由於HDMI與DisplayPort之測試設備大致雷同,DisplayPort又具有免授權與大廠的背書,未來發展將極為可期。  

太克同樣看好DisplayPort發展,並強調整合前述的應用軟體後,將可協助開發人員一次度過訊號完整性、連結性與接收端的考驗。

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