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力科60GHz實(shí)時(shí)帶寬示波器閃耀面市
2012-03-20
帶寬是示波器最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，力科(LeCroy)公司近日剛剛推出的60GHz，突破了一個(gè)又一個(gè)極限。力科公司亞太區(qū)總裁表示，力科領(lǐng)先的芯片技術(shù)是力科高帶寬示波器快速發(fā)展的原因之一，也表示力科能夠提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于業(yè)內(nèi)其它示波器廠家能夠提供的專業(yè)技術(shù)能力。當(dāng)結(jié)合使用力科的數(shù)字通道復(fù)用(DBI)專利技術(shù)以及通道同步(ChannelSync)結(jié)構(gòu)專利等技術(shù)時(shí)，最新LabMaster 10 Zi系列示波器使得力科公司實(shí)現(xiàn)了一系列的行業(yè)“第一”。
數(shù)項(xiàng)指標(biāo)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先
Conrad告訴我們，LabMaster 10 Zi系列示波器除了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的帶寬(60GHz)、采樣率(160GS/s)、可分析存儲(chǔ)深度(1024Mpts/ch)、高帶寬通道密度(一個(gè)采集模塊中四個(gè)通道可達(dá)到36GHz)，以及通道數(shù)量(60GHz帶寬可以多達(dá)10個(gè)通道，36GHz帶寬可以多達(dá)20個(gè)通道)，LabMaster 10 Zi還實(shí)現(xiàn)了若干其它的業(yè)內(nèi)“第一”：觸發(fā)帶寬30GHz，兩倍于力科的WaveMaster 8 Zi-A和LabMaster 9 Zi-A系列示波器，而且遠(yuǎn)高于業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品所能提供的該項(xiàng)指標(biāo);抖動(dòng)噪底性能指標(biāo)在50GHz或者60GHz型號(hào)只有不到100fsrms，60GHz帶寬信號(hào)的上升時(shí)間(20%~80%)只有5.5ps，36GHz型號(hào)只有9.75ps;此外，LabMaster 10 Zi可實(shí)現(xiàn)高達(dá)14.1Gb/s的80位串行碼型觸發(fā)支持8B/10B和64B/66B符號(hào)觸發(fā)，支持PCIE GEN3的協(xié)議層觸發(fā)解碼，這使得LabMaster 10 Zi具備了從特定的字符中以及PCIE鏈路層中隔離出錯(cuò)誤的能力，大大增強(qiáng)了其調(diào)試高速串行數(shù)據(jù)的能力。
“特別是示波器的模擬前端部分的專用ASIC芯片以及一些關(guān)鍵器件ADC等，都是力科自主研發(fā)出來(lái)的獨(dú)家產(chǎn)品，這就使力科在示波器市場(chǎng)具有很強(qiáng)的競(jìng)力。”Conrad說(shuō)。
8HP鍺化硅用于高帶寬、低噪聲采集
力科基于硅芯片的帶寬優(yōu)勢(shì)源自于多年的鍺化硅(SiGe)工藝的使用經(jīng)驗(yàn)的累積，如不久前使用IBM 7HP鍺化硅工藝獲得了20GHz的帶寬，而其最新的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的36GHz芯片組基于8HP鍺化硅工藝。Conrad說(shuō)，以往示波器16GHz以上的模擬帶寬是硬件技術(shù)上的瓶頸，有些廠商只能采用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)增強(qiáng)技術(shù)或頻域間插(interleave)技術(shù)來(lái)提高其示波器的測(cè)試帶寬。但是，這些方法會(huì)增大噪聲密度和失真，并且會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生不利影響。 也有些廠商正在改進(jìn)芯片工藝和技術(shù)，但其局限性體現(xiàn)在內(nèi)部晶體管切換頻率不會(huì)超過(guò)100GHz。鍺化硅由芯片技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者IBM半導(dǎo)體基于其數(shù)年的使用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)推出的，是被廣泛使用的主流商用芯片制作工藝。IBM的8HP鍺化硅工藝是第四代鍺化硅工藝，其性能是當(dāng)前一代的兩倍，8HP鍺化硅工藝的前端和采樣保持元器件，可使晶體管切換速率最高達(dá)到200GHz以上。8HP鍺化硅工藝提供了更低的電氣噪聲，與當(dāng)前被使用的7HP鍺化硅工藝相比，約有3dB~4dB的優(yōu)化。Conrad強(qiáng)調(diào)，換句話說(shuō)，力科的36GHz帶寬示波器的噪聲性能，相當(dāng)于力科的20GHz或者競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的20GHz帶寬的示波器。8HP鍺化硅工藝還提供了比較低的功耗，這也使得一個(gè)采集模塊具有兩倍于業(yè)內(nèi)其它產(chǎn)品的高帶寬通道密度成為可能。
DBI增強(qiáng)系統(tǒng)帶寬可升級(jí)性
存儲(chǔ)深度和采樣率是可以交插復(fù)用的，Conrad解釋，其實(shí)示波器的帶寬也可以進(jìn)行交插復(fù)用。數(shù)字通道復(fù)用(DBI)是力科具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，具有將芯片帶寬提升至兩倍或者三倍的能力，它通過(guò)將高帶寬的信號(hào)分成兩個(gè)或者三個(gè)低帶寬信號(hào)，然后使用最優(yōu)秀的具有足夠的帶寬的硅芯片去捕獲這些低速的信號(hào)，最后再使用DSP信號(hào)處理技術(shù)將幾個(gè)分離的低帶寬信號(hào)組合成一個(gè)高帶寬信號(hào)。DBI是業(yè)內(nèi)唯一的一種允許實(shí)時(shí)示波器的帶寬超過(guò)芯片工藝可達(dá)帶寬極限的方法，而如此高的帶寬也絕對(duì)是那些需要測(cè)試最前沿技術(shù)的用戶所切實(shí)需要的。力科的60GHz LabMaster 10 Zi采集模塊采用了該公司的第7代DBI技術(shù)，幾乎將其基于硅技術(shù)的四通道36GHz帶寬的采集模塊的帶寬翻了一倍，從而提供了兩個(gè)通道60GHz、160GS/s，以及高達(dá)1024Mpts/ch的可分析存儲(chǔ)深度。
力科的LabMaster 10 Zi模塊化示波器結(jié)構(gòu)將示波器的信號(hào)采集功能從顯示、控制以及處理功能中獨(dú)立了出來(lái)。LabMaster主控制模塊(MCM-Zi)包含顯示、控制、通道同步結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)功能強(qiáng)大的服務(wù)器級(jí)別的CPU處理器。LabMaster 10 Zi采集模塊基于8HP工藝及DBI技術(shù)，不僅提供了基于硅芯片技術(shù)的四個(gè)通道36GHz帶寬性能，同時(shí)可提供兩個(gè)通道的60GHz帶寬。
通道同步專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)所有采集模塊更精確同步
通道同步(ChannelSync)專利技術(shù)，可使高達(dá)5個(gè)LabMaster 10 Zi采集模塊得到完美的精確同步，這就使得力科本已具有的高帶寬通道密度(四通道36GHz)得到了進(jìn)一步延伸，使得高達(dá)20個(gè)完全基于芯片技術(shù)的36GHz帶寬和80GS/s采樣率的通道以及高達(dá)10個(gè)60GHz帶寬和160GS/s采樣率的DBI通道得到精確同步。Conrad稱，這個(gè)結(jié)果使得高達(dá)20個(gè)通道的示波器通道工作起來(lái)完全和傳統(tǒng)的一臺(tái)示波器相同，目前任何其它廠商都不具備這樣的能力。
目標(biāo)應(yīng)用市場(chǎng)
LabMaster 10 Zi系列示波器主要是針對(duì)多鏈路串行數(shù)據(jù)的抖動(dòng)和串?dāng)_分析，以及為28Gbaud的光信號(hào)相干調(diào)試分析提供了優(yōu)越的測(cè)試能力。17+Gb/s的串行信號(hào)測(cè)試更是得益于36GHz及以上的高帶寬，快速的上升時(shí)間和更低的抖動(dòng)噪底。四通道60GHz也是DP—QPSK/16QAM56+GBaud光相干調(diào)制分析的理想選擇。特別是20個(gè)通道的36GHz帶寬能力也是模式和頻域多路復(fù)用(MIMO和OFDM)信號(hào)分析的理想選擇。
Conrad強(qiáng)調(diào)，就是60GHz帶寬示波器，也不可能完全滿足客戶對(duì)高次諧波的測(cè)試需求，示波器的帶寬還是要提升，并會(huì)繼續(xù)提升。力科會(huì)不斷持續(xù)創(chuàng)新、突破傳統(tǒng)，并再次突破示波器技術(shù)指標(biāo)的極限。
據(jù)了解，目前力科的示波器在全球市場(chǎng)占有率為15%，在中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于力科在其他國(guó)家和地區(qū)的增長(zhǎng)速度。近期，力科還將請(qǐng)公司著名的信號(hào)完整性專家Eric博士到中國(guó)，給電子工程師進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。
數(shù)項(xiàng)指標(biāo)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先
Conrad告訴我們，LabMaster 10 Zi系列示波器除了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的帶寬(60GHz)、采樣率(160GS/s)、可分析存儲(chǔ)深度(1024Mpts/ch)、高帶寬通道密度(一個(gè)采集模塊中四個(gè)通道可達(dá)到36GHz)，以及通道數(shù)量(60GHz帶寬可以多達(dá)10個(gè)通道，36GHz帶寬可以多達(dá)20個(gè)通道)，LabMaster 10 Zi還實(shí)現(xiàn)了若干其它的業(yè)內(nèi)“第一”：觸發(fā)帶寬30GHz，兩倍于力科的WaveMaster 8 Zi-A和LabMaster 9 Zi-A系列示波器，而且遠(yuǎn)高于業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品所能提供的該項(xiàng)指標(biāo);抖動(dòng)噪底性能指標(biāo)在50GHz或者60GHz型號(hào)只有不到100fsrms，60GHz帶寬信號(hào)的上升時(shí)間(20%~80%)只有5.5ps，36GHz型號(hào)只有9.75ps;此外，LabMaster 10 Zi可實(shí)現(xiàn)高達(dá)14.1Gb/s的80位串行碼型觸發(fā)支持8B/10B和64B/66B符號(hào)觸發(fā)，支持PCIE GEN3的協(xié)議層觸發(fā)解碼，這使得LabMaster 10 Zi具備了從特定的字符中以及PCIE鏈路層中隔離出錯(cuò)誤的能力，大大增強(qiáng)了其調(diào)試高速串行數(shù)據(jù)的能力。
“特別是示波器的模擬前端部分的專用ASIC芯片以及一些關(guān)鍵器件ADC等，都是力科自主研發(fā)出來(lái)的獨(dú)家產(chǎn)品，這就使力科在示波器市場(chǎng)具有很強(qiáng)的競(jìng)力。”Conrad說(shuō)。
8HP鍺化硅用于高帶寬、低噪聲采集
力科基于硅芯片的帶寬優(yōu)勢(shì)源自于多年的鍺化硅(SiGe)工藝的使用經(jīng)驗(yàn)的累積，如不久前使用IBM 7HP鍺化硅工藝獲得了20GHz的帶寬，而其最新的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的36GHz芯片組基于8HP鍺化硅工藝。Conrad說(shuō)，以往示波器16GHz以上的模擬帶寬是硬件技術(shù)上的瓶頸，有些廠商只能采用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)增強(qiáng)技術(shù)或頻域間插(interleave)技術(shù)來(lái)提高其示波器的測(cè)試帶寬。但是，這些方法會(huì)增大噪聲密度和失真，并且會(huì)對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生不利影響。 也有些廠商正在改進(jìn)芯片工藝和技術(shù)，但其局限性體現(xiàn)在內(nèi)部晶體管切換頻率不會(huì)超過(guò)100GHz。鍺化硅由芯片技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者IBM半導(dǎo)體基于其數(shù)年的使用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)推出的，是被廣泛使用的主流商用芯片制作工藝。IBM的8HP鍺化硅工藝是第四代鍺化硅工藝，其性能是當(dāng)前一代的兩倍，8HP鍺化硅工藝的前端和采樣保持元器件，可使晶體管切換速率最高達(dá)到200GHz以上。8HP鍺化硅工藝提供了更低的電氣噪聲，與當(dāng)前被使用的7HP鍺化硅工藝相比，約有3dB~4dB的優(yōu)化。Conrad強(qiáng)調(diào)，換句話說(shuō)，力科的36GHz帶寬示波器的噪聲性能，相當(dāng)于力科的20GHz或者競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的20GHz帶寬的示波器。8HP鍺化硅工藝還提供了比較低的功耗，這也使得一個(gè)采集模塊具有兩倍于業(yè)內(nèi)其它產(chǎn)品的高帶寬通道密度成為可能。
DBI增強(qiáng)系統(tǒng)帶寬可升級(jí)性
存儲(chǔ)深度和采樣率是可以交插復(fù)用的，Conrad解釋，其實(shí)示波器的帶寬也可以進(jìn)行交插復(fù)用。數(shù)字通道復(fù)用(DBI)是力科具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，具有將芯片帶寬提升至兩倍或者三倍的能力，它通過(guò)將高帶寬的信號(hào)分成兩個(gè)或者三個(gè)低帶寬信號(hào)，然后使用最優(yōu)秀的具有足夠的帶寬的硅芯片去捕獲這些低速的信號(hào)，最后再使用DSP信號(hào)處理技術(shù)將幾個(gè)分離的低帶寬信號(hào)組合成一個(gè)高帶寬信號(hào)。DBI是業(yè)內(nèi)唯一的一種允許實(shí)時(shí)示波器的帶寬超過(guò)芯片工藝可達(dá)帶寬極限的方法，而如此高的帶寬也絕對(duì)是那些需要測(cè)試最前沿技術(shù)的用戶所切實(shí)需要的。力科的60GHz LabMaster 10 Zi采集模塊采用了該公司的第7代DBI技術(shù)，幾乎將其基于硅技術(shù)的四通道36GHz帶寬的采集模塊的帶寬翻了一倍，從而提供了兩個(gè)通道60GHz、160GS/s，以及高達(dá)1024Mpts/ch的可分析存儲(chǔ)深度。
力科的LabMaster 10 Zi模塊化示波器結(jié)構(gòu)將示波器的信號(hào)采集功能從顯示、控制以及處理功能中獨(dú)立了出來(lái)。LabMaster主控制模塊(MCM-Zi)包含顯示、控制、通道同步結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)功能強(qiáng)大的服務(wù)器級(jí)別的CPU處理器。LabMaster 10 Zi采集模塊基于8HP工藝及DBI技術(shù)，不僅提供了基于硅芯片技術(shù)的四個(gè)通道36GHz帶寬性能，同時(shí)可提供兩個(gè)通道的60GHz帶寬。
通道同步專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)所有采集模塊更精確同步
通道同步(ChannelSync)專利技術(shù)，可使高達(dá)5個(gè)LabMaster 10 Zi采集模塊得到完美的精確同步，這就使得力科本已具有的高帶寬通道密度(四通道36GHz)得到了進(jìn)一步延伸，使得高達(dá)20個(gè)完全基于芯片技術(shù)的36GHz帶寬和80GS/s采樣率的通道以及高達(dá)10個(gè)60GHz帶寬和160GS/s采樣率的DBI通道得到精確同步。Conrad稱，這個(gè)結(jié)果使得高達(dá)20個(gè)通道的示波器通道工作起來(lái)完全和傳統(tǒng)的一臺(tái)示波器相同，目前任何其它廠商都不具備這樣的能力。
目標(biāo)應(yīng)用市場(chǎng)
LabMaster 10 Zi系列示波器主要是針對(duì)多鏈路串行數(shù)據(jù)的抖動(dòng)和串?dāng)_分析，以及為28Gbaud的光信號(hào)相干調(diào)試分析提供了優(yōu)越的測(cè)試能力。17+Gb/s的串行信號(hào)測(cè)試更是得益于36GHz及以上的高帶寬，快速的上升時(shí)間和更低的抖動(dòng)噪底。四通道60GHz也是DP—QPSK/16QAM56+GBaud光相干調(diào)制分析的理想選擇。特別是20個(gè)通道的36GHz帶寬能力也是模式和頻域多路復(fù)用(MIMO和OFDM)信號(hào)分析的理想選擇。
Conrad強(qiáng)調(diào)，就是60GHz帶寬示波器，也不可能完全滿足客戶對(duì)高次諧波的測(cè)試需求，示波器的帶寬還是要提升，并會(huì)繼續(xù)提升。力科會(huì)不斷持續(xù)創(chuàng)新、突破傳統(tǒng)，并再次突破示波器技術(shù)指標(biāo)的極限。
據(jù)了解，目前力科的示波器在全球市場(chǎng)占有率為15%，在中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于力科在其他國(guó)家和地區(qū)的增長(zhǎng)速度。近期，力科還將請(qǐng)公司著名的信號(hào)完整性專家Eric博士到中國(guó)，給電子工程師進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。
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