Multicom(多無(wú)線(xiàn)模塊)產(chǎn)品無(wú)線(xiàn)測試的挑戰
從設計的角度,在開(kāi)發(fā)一個(gè)Multicom無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品時(shí)需要考慮如下挑戰:產(chǎn)品也許包含幾個(gè)無(wú)線(xiàn)電收發(fā)裝置;一些模塊,如WiFi和藍牙,使用相同的頻帶,如果同時(shí)工作的話(huà)可能會(huì )相互干擾;電池壽命是一個(gè)關(guān)鍵的購買(mǎi)依據,無(wú)線(xiàn)功能越多的同時(shí)電池壽命必然會(huì )降低;要求產(chǎn)品提供語(yǔ)音通信、訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和位置信息,而它的大小要限制在可以裝在襯衫口袋里;另一個(gè)大的設計挑戰是,在復雜度不斷增加和功能特性不斷豐富的同時(shí)控制產(chǎn)品的成本和價(jià)格。在設計挑戰中,另一個(gè)關(guān)鍵部分就是保證低的測試成本。
初看之下,擁有更多的無(wú)線(xiàn)電裝置和連接標準的Multicom產(chǎn)品意味著(zhù)產(chǎn)品測試時(shí)間至少是線(xiàn)性增長(cháng)的,這也暗示著(zhù)測試成本也會(huì )線(xiàn)性增長(cháng)。然而,從某個(gè)角度來(lái)說(shuō),如果測試成本增加,要么提高價(jià)格維持利潤,要么降低利潤,這兩個(gè)辦法都是不可取的。
如何突破測試Multicom產(chǎn)品的難題呢?方案就是突破目前測試無(wú)線(xiàn)設備的方法。目前的方法是從單一通信標準時(shí)代的測試中延伸出來(lái)的。在單一通信標準時(shí)代,手持設備一般只包含一個(gè)無(wú)線(xiàn)裝置,只遵從一種連接標準。例如,手機有一個(gè)無(wú)線(xiàn)電裝置并符合GSM標準;藍牙耳機有一個(gè)無(wú)線(xiàn)電裝置并遵守藍牙標準。在大批量生產(chǎn)時(shí),只需單一連接性測試,把生產(chǎn)中有缺陷的產(chǎn)品與正常工作的產(chǎn)品區分出來(lái)。測試時(shí)間及成本降低的重點(diǎn)是減少處理和固件裝載時(shí)間,使測試儀器和測試更加有效率。
對于Multicom產(chǎn)品,情況就完全不同了。一個(gè)產(chǎn)品具有幾個(gè)內置無(wú)線(xiàn)模塊以及連接標準。每一個(gè)無(wú)線(xiàn)模塊都必須進(jìn)行測試以保證正常工作,并且不干擾其他單元的正常使用。此時(shí),問(wèn)題就顯現出來(lái)。多個(gè)模塊的固件下載和物理層測試等,導致總測試時(shí)間延長(cháng),測試成本相應增加。添加新的模塊后,測試成本還會(huì )增加,因而壓縮了利潤空間,產(chǎn)品因價(jià)格過(guò)高抑制了消費需求量。有沒(méi)有一種解決方案可以既縮短測試時(shí)間又節約測試成本呢?
Multicom發(fā)展趨勢
具有多種功能的手機,如語(yǔ)音電話(huà)和數字攝相功能已經(jīng)出現了10多年。具有多種無(wú)線(xiàn)功能(如CDMA和藍牙等)的手機也已經(jīng)問(wèn)世五年多了。包含了幾個(gè)無(wú)線(xiàn)連接標準的智能手機出現的比較晚,卻是所有手機中增長(cháng)最快的。從市場(chǎng)趨勢預測可以看出,增長(cháng)占主導地位的是擁有Multicom的手機。
Multicom產(chǎn)品并不局限于手機,如帶WiFi功能的GPS終端,具有WiFi、藍牙、3G模塊和UWB無(wú)線(xiàn)裝置的筆記本。多通信標準的設備很容易受快速增加的測試時(shí)間和成本的影響,智能手機或許是最易受到影響的,因為其價(jià)格一般較低而且利潤較薄。依靠傳統的測試方法,肯定會(huì )限制產(chǎn)品的出貨量和產(chǎn)品的利潤率。
Multicom對測試時(shí)間和成本的影響
為了更好地了解多種模式對測試時(shí)間的影響,我們先來(lái)看測試具有WiFi、藍牙、GPS和FM產(chǎn)品的一些情況。橫軸為時(shí)間軸,處理和上傳固件大約需花費總時(shí)間的百分之十五(圖1)。由于需要與Multicom產(chǎn)品建立復雜的通信,從基帶轉換成射頻信號,因而增加了系統初始化時(shí)間。
如果多個(gè)模塊進(jìn)行串行測試時(shí),可以看到總的測試時(shí)間是個(gè)體固件上載和測試過(guò)程的線(xiàn)性和(圖2)。如沒(méi)有其他方法來(lái)進(jìn)行Multicom測試,測試時(shí)間和成本會(huì )線(xiàn)性增加。
降低Multicom測試時(shí)間的方法
相對于并行來(lái)說(shuō),串行測試有優(yōu)勢也有劣勢。同樣長(cháng)度,串行線(xiàn)所需要的銅只是并行線(xiàn)的幾分之一。但是,在串行線(xiàn)上必須以更快的速率發(fā)送數據以達到在每個(gè)并行線(xiàn)上以較低速率發(fā)送數據同樣的數據吞吐量。依次類(lèi)推,測試也是相似的。通過(guò)縮短個(gè)體構件的測試時(shí)間、系統初始化時(shí)間、固件裝載和物理層測試時(shí)間的方式,串行測試的時(shí)間可以縮短。另外也可以嘗試在同一時(shí)間做多個(gè)并行測試,或者兩者兼有。
理想情況下,測試順序如圖3。四項中的三項是并行測試,唯一被延遲的一項是由于測試時(shí)會(huì )對另外一個(gè)產(chǎn)生頻譜侵占(如:WiFi和藍牙)。
實(shí)際上,有兩種方法可以達到圖3的效果。一是有幾條測試線(xiàn),每條測試線(xiàn)測試數種模塊中的一種,形成流水線(xiàn)測試(圖4)。
測試時(shí)間通過(guò)增加更多的測試線(xiàn)和設備進(jìn)一步優(yōu)化,但購置成本會(huì )增加,而測試依然按照串行方式進(jìn)行。此外,多次的操作步驟不僅需要額外的時(shí)間,且增加了產(chǎn)品損壞的概率。
另一個(gè)選擇是并行測試方案,同時(shí)測試設備的多種模式(圖5)。
采用雙頭測試可進(jìn)一步減少測試儀器空閑時(shí)間同時(shí)增加每個(gè)測試儀器的吞吐量。
并行測試的挑戰之一就是消除同時(shí)進(jìn)行2項或者2項以上測試時(shí)的相互干擾。最佳的測試方案,需要芯片制造商和測試系統提供商合作以降低延時(shí)以及其它因素。另一個(gè)影響因素是IC解決方案本身,單個(gè)芯片系統通常有一個(gè)多媒體處理器控制與無(wú)線(xiàn)功能的交互,而使用分離的無(wú)線(xiàn)模塊允許更直接地訪(fǎng)問(wèn)無(wú)線(xiàn)功能,有助于開(kāi)發(fā)多通信測試方案。
Multicom 測試和測試儀器
正如單一無(wú)線(xiàn)模塊產(chǎn)品已經(jīng)演變成Multicom產(chǎn)品,單一無(wú)線(xiàn)模塊準測試演變成Multicom測試。在Multicom設備中,各種無(wú)線(xiàn)模塊交互實(shí)現核心及外圍設備,如鍵盤(pán)、顯示器、電源及其他功能控制等。用戶(hù)面對的是一個(gè)成本較低的多功能設備。以類(lèi)似的方式看Multicom測試儀器,它在一個(gè)裝置內提供了多種無(wú)線(xiàn)標準的測試,內部處理器、內存、通信接口、數字化和信號發(fā)生的硬件都是共享的,其成本低于用多個(gè)單通信標準測試儀組合而成的測試系統。
正如Multicom設計者們必需處理在多模式之間的相互干擾一樣,一臺Multicom測試儀器也應該提供并行測試選項,且不會(huì )因測試的相互干擾而產(chǎn)生錯誤。
Multicom設備的發(fā)展
如果在測試Multicom設備上沒(méi)有重大突破的話(huà),多種無(wú)線(xiàn)模塊能在多大程度上被集成到一個(gè)設備里,就有多大程度的測試成本限制。如果測試時(shí)間線(xiàn)性增長(cháng),測試成本也會(huì )線(xiàn)性增加,產(chǎn)品成本就會(huì )增加。Multicom產(chǎn)品制造商也許只能選擇減少無(wú)線(xiàn)功能以避免上述問(wèn)題。
進(jìn)行流水線(xiàn)和并行測試,再結合可以縮短單個(gè)部件測試時(shí)間的新技術(shù),減少測試時(shí)間線(xiàn)性增長(cháng)是可以做到的。這樣手持設備制造商就可以根據市場(chǎng)需求在設備中添加任意多的任意功能。
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