泰克公司于近日推出多款最新產(chǎn)品

TDS6000C系列示波器為處理新型串行標準提供了杰出的性能

　　新推出的泰克TDS6000C系列由兩款數字存儲示波器 (DSO)組成，其業(yè)內最優(yōu)秀的性能滿(mǎn)足了為計算和通信及消費電子市場(chǎng)開(kāi)發(fā)高速串行數據系統的設計人員的需求。從帶寬到支持串行標準自動(dòng)測量，新推出的示波器在每個(gè)主要性能領(lǐng)域都確立了全新的基準。這些無(wú)可比擬的解決方案將使得開(kāi)發(fā)人員能夠可靠地檢驗和調試基于新興高速技術(shù)的先進(jìn)電錄，如第二代PCI-Express, SATA III, 2X-XAUI等等。
   
　　構成TDS6000C系列的新型號是12 GHz TDS6124C和標志性產(chǎn)品15 GHz TDS6154C。這些新推出的四通道儀器把TDS6000B系列中兩種現有的產(chǎn)品聯(lián)接起來(lái)。TDS6000系列的全部四種型號都包括Pinpoint™觸發(fā)系統等創(chuàng )新技術(shù)。TDS6000C系列還采用了與IBM協(xié)作開(kāi)發(fā)的第三代硅鍺(SiGe) ASIC。 　

　　下一代串行測量挑戰需要解決方案
　　
　　新推出的幾款TDS6000C示波器旨在應對設計人員面臨的下一代串行總線(xiàn)測量問(wèn)題。新興挑戰各種各樣。時(shí)鐘和數據速率在不斷上升，串行ATA III等標準已經(jīng)把帶寬要求提高到15 GHz及以上。低壓差分信令(LVDS)技術(shù)已經(jīng)把信號幅度從5 V縮減到300毫伏，對信號保真度的要求則在相應提高。電路檢驗和調試要求需要更長(cháng)的采集記錄長(cháng)度，同時(shí)需要專(zhuān)用串行觸發(fā)及更靈活的觸發(fā)功能，來(lái)捕獲復雜的序列。此外，必須根據規范迅速精確地滿(mǎn)足一致性測試要求。
新款TDS6000提供了杰出的性能
   
　　這兩款新的TDS6000C都以高達40 G樣點(diǎn)/秒的取樣速率提供了12 GHz的真正模擬帶寬。這兩種型號都采用經(jīng)過(guò)校準的DSP濾波技術(shù)，使用專(zhuān)有的FIR (有窮脈沖響應)濾波器補償幅度和相位響應。由于這種DSP，TDS6124C在12 GHz的全部帶寬上提供了無(wú)可比擬的通道匹配和精度。TDS6154采用相同的DSP技術(shù)，另外還把示波器的最大帶寬提高到15 GHz，同時(shí)也提供了杰出的通道間匹配和線(xiàn)性度。非常特別的是，如果用戶(hù)首選使用其它工具對原始采集數據進(jìn)行后期處理，可以逐個(gè)通道禁用DSP功能。
   
　　需要捕獲串行信號的高諧波細節最近引起了廣泛關(guān)注，因為諧波是任何二進(jìn)制脈沖的基本組成部分。設計人員的目標是至少要捕獲最高頻數據碼型的第三個(gè)諧波，最好是第五個(gè)諧波。對6.0 Gb/s速率的SATA III串行信號，第五個(gè)諧波頻率高達15GHz。TDS6154C是同類(lèi)中唯一能夠采集這一諧波的示波器。

多年合作成果初顯，IBM與泰克合作開(kāi)發(fā)出SiGe芯片

    泰克(Tektronix)與IBM自1996年就建立的合作關(guān)系最近開(kāi)始結出了令人矚目的成果，雙方已經(jīng)成功地研制出新一代面向高速測試和測量設備的SiGe（硅鍺）芯片。
盡管目前成功采用該研發(fā)成果開(kāi)發(fā)的測量測試儀器數量還非常有限，但隨著(zhù)去年一款使用了新芯片組的單頭探測儀的問(wèn)世，泰克預計2005年初發(fā)布幾款新產(chǎn)品將充分展示兩家公司在SiGe領(lǐng)域切實(shí)取得的成果，泰克同時(shí)期望在這之后發(fā)布更多的新產(chǎn)品來(lái)展示兩家公司在SiGe芯片方面取得的成績(jì)。
   
　　Tektronix-IBM合作關(guān)系領(lǐng)導設計經(jīng)理兼泰克院士Jack Hurt表示：“第一時(shí)間參與領(lǐng)先的前沿技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作對我們物有所值。不可否認這樣做會(huì )有一些風(fēng)險，例如可能必須改變最終產(chǎn)品規格，但真正的優(yōu)勢在于你可以在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期中的每一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻影響技術(shù)的發(fā)展方向。這從長(cháng)遠上幫助了我們的產(chǎn)品，因為我們能夠確立并滿(mǎn)足技術(shù)規范，并且快速構建最好的產(chǎn)品?，F在，我進(jìn)一步對于合作雙方在技術(shù)研發(fā)的早期便開(kāi)始合作的模式充滿(mǎn)了信心?！?nbsp;
   
　　兩家公司已經(jīng)開(kāi)始采用SiGe技術(shù)以在泰克的高帶寬示波器產(chǎn)品線(xiàn)中實(shí)現更高性能，如串行ATA和千兆位以太網(wǎng)等新型高速應用的實(shí)時(shí)電路分析和調試。此外雙方在幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行了合作，包括構建測試結構、優(yōu)化芯片內聯(lián)以減少噪音和抖動(dòng)及執行各自的功能驗證及測試。結果促成了10款泰克產(chǎn)品在SiGe平臺上的制造，包括2004年初夏開(kāi)始交付的p7380專(zhuān)用高速探頭。
   
　　IBM芯片制造授權總監兼IBM院士David Harame表示：“這一合作絕不是一群穿著(zhù)隨意戴著(zhù)眼鏡的人在一個(gè)實(shí)驗室里共同工作而已，這是一次典型的商業(yè)合作，其成果將是產(chǎn)生一條擁有相當縱深的產(chǎn)品線(xiàn)?！?
   
　　這一合作對IBM芯片設計的方式產(chǎn)生了很多影響。David Harame表示：“起先我們的設計目標是90G赫茲，但從泰克得到的反饋使我們有能力提高到120G赫茲。同時(shí)我們重新設計了一些部件，用單晶發(fā)射器取代了多晶硅發(fā)射器，得以減低了發(fā)射器阻抗?！?

　　Jack Hurt表示：“我們將自己的測試結構同我們在設計中需要使用的設備合并在一起，然后再加入軟件工具，來(lái)執行完整的集成電路認證，以確保在第一階段就達到很好的制造性和可靠性。這意味著(zhù)我們的芯片可以以更快的速度投入生產(chǎn)?！?
   
　　同其他良好的合作關(guān)系一樣，雙方兩支設計隊伍分工相當明確。 “我們進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)，而他們則做電路布線(xiàn)?！碧┛说腏ack Hurt介紹道，“我們也會(huì )告訴IBM需要做怎樣的調整來(lái)滿(mǎn)足我們的技術(shù)規格?！蓖瑫r(shí)IBM也非常注意確保它的每一個(gè)合作伙伴在各自的領(lǐng)域和IBM進(jìn)行合作而避免交迭，這樣能確保IBM同每一個(gè)芯片領(lǐng)域的合作伙伴愉快地合作。
   
　　Harame介紹說(shuō)：“我們同Analog Devices，休斯以及北方電信在SiGe領(lǐng)域都有合作，但這些合作針對的是不同的市場(chǎng)?！?
   
　　Harame還表示：“由于技術(shù)變化不定，在設計周期最初階段介入的確有一些風(fēng)險，但同樣會(huì )帶來(lái)很多回報，比如可以將技術(shù)推向極限從而獲取更好的產(chǎn)品性能，以及可以最早向市場(chǎng)提供產(chǎn)品?！盚urt補充道：“我們對與IBM的合作所取得的成就感到非常高興，而這一合作關(guān)系也已經(jīng)被證明對雙方都有促進(jìn)作用?！?

TDS6000C基于協(xié)議的8b/10b觸發(fā)和解碼

   　 在許多應用中，由于串行數據傳輸技術(shù)提高了性能、降低了成本，它正在迅速代替共享總線(xiàn)方法。一個(gè)關(guān)鍵要求是實(shí)現令人滿(mǎn)意的誤碼率，同時(shí)實(shí)現更高的工作速度和距離。一個(gè)相關(guān)要素是串行傳輸中數據的編碼方法。大多數高速串行標準都采用8b/10b 編碼方案，包括PCI-Express、串行ATA、以太網(wǎng)、XAUI、光纖通道、InfiniBand和串行相連SCSI。

   　 8b/10b編碼是由IBM開(kāi)發(fā)的，把8位數據字節轉換成串行傳輸使用的10位碼。8b/10b編碼保證了1和0的相對平衡組合，而與數據值無(wú)關(guān)，簡(jiǎn)化了時(shí)鐘恢復，降低了接收機成本。編碼提供的其它位還促進(jìn)了誤碼檢測。8b/10b編碼提供了構建串行通信使用的一套基礎數據和控制字符。許多獨立標準都以這個(gè)公共字符集為基礎，定義更高的協(xié)議層。

   　 在前期，開(kāi)發(fā)串行數據實(shí)現方案的工程師面臨著(zhù)怎樣調試和測試自己的電路，以符合標準的問(wèn)題。在開(kāi)發(fā)早期，信號完整性和定時(shí)穩定性是關(guān)鍵問(wèn)題。在這個(gè)階段，使用偽隨機碼序列(PRBS)或重復測試碼型完成物理層一致性測試。

  　  在通過(guò)物理層一致性測試之后，串行信號從測試碼型移動(dòng)到8b/10b編碼的字符序列。系統級問(wèn)題變成調試的重點(diǎn)。由于更高級的通信結構和應用軟件來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，大部分調試發(fā)生在協(xié)議層中。

   　 但是，問(wèn)題經(jīng)常出現在物理層 - 鏈路層領(lǐng)域，這是信號完整性和數據完整性交匯的地方。例如，串行鏈路可能會(huì )通過(guò)物理層測試，表現出優(yōu)質(zhì)的電子信號處理能力。但是，由于數據相關(guān)串擾或功率層反彈導致的傳輸邏輯失效或信號損壞，在似乎良好的這條鏈路上可能會(huì )產(chǎn)生不正確的碼?？梢栽谧址?、字級或更高的協(xié)議層更有效地確定其中許多影響，但其根本原因在于物理電路設計。把物理層信令與鏈路層傳輸關(guān)聯(lián)起來(lái)，有效隔離和解決此類(lèi)數據相關(guān)問(wèn)題至關(guān)重要。 {{分頁(yè)}}

    　泰克高性能TDS6000C系列示波器提供了經(jīng)過(guò)驗證的PinpointÔ觸發(fā)系統，包括數據速率高達3.125Gbps的串行碼型觸發(fā)。此外，它還提供了一種新型協(xié)議分析功能–協(xié)議觸發(fā)和解碼軟件(作為T(mén)DS6000C系列的選項PTD提供)，是為8b/10b編碼信號專(zhuān)門(mén)設計的。這種新功能與一系列其它測量功能相結合，滿(mǎn)足了串行數據應用的帶寬、采集和分析需求。

　　與競爭產(chǎn)品不同，泰克新推出的TDS6000C系列是在硬件中為8b/10b編碼串行數據提供基于協(xié)議的觸發(fā)解決方案的第一個(gè)示波器系列。

  　  通過(guò)這種功能，設計人員可以把示波器設成在最多4個(gè)連續的10b字符上觸發(fā)，這4個(gè)連續的10b字符既可以單獨指定，也可以從預先定義的基本要素列表中選擇。該儀器還對字符錯誤或不一致錯誤作出響應，為隔離損壞的傳輸提供了一種有效的手段。觸發(fā)器的行為特點(diǎn)與其它Pinpoint觸發(fā)類(lèi)型的類(lèi)似之處在于，它會(huì )立即對輸入數據作出響應。換句話(huà)說(shuō)，觸發(fā)是一種實(shí)時(shí)功能，而不是后期處理操作。實(shí)際上，這可以觸發(fā)定義的錯誤條件，而不是捕獲任意數據窗口，然后搜索查看是否包含錯誤事件。

   　 解碼是自動(dòng)的。采集結果是與帶有全面注釋的波形一起詳細地顯示字符級和字級信息。其信息包括信號特點(diǎn)和10位碼內容、字符及其數據或符號值，以及基本數據和高層結構等字級信息。多個(gè)視圖實(shí)現同步，因此可以把一個(gè)視圖中的效果與另一個(gè)視圖中的條件進(jìn)行比較。例如，字視圖中標出的不一致錯誤可以追蹤到相應的字符編碼和物理信號活動(dòng)。通過(guò)這些信息，設計人員可以滿(mǎn)懷信心地進(jìn)行全面檢查。

    　在與TDS6000B/7000B一起訂購時(shí)，選項PTD提供了8b/10b編碼的數據解碼功能。PTD軟件與高速串行觸發(fā)技術(shù) (高達3.125Gbps)一起使用，可以觸發(fā)和解碼輸入的數據。數據解碼功能擴展到串行觸發(fā)規范之外，支持超過(guò)10Gbps的最大碼速率。使用串行設備的大多數示波器用戶(hù)將結合使用選項PTD及一致性分析套件，如TDSRT-Eye和TDSJIT3 V2，其分別是眼圖分析套件和抖動(dòng)分析套件。

串行設備需要“深內存”進(jìn)行一致性測試

　　當前的高速串行總線(xiàn)一致性測試和檢驗工作對示波器提出了更多的要求，而不僅僅是帶寬和取樣速率。記錄長(cháng)度是一個(gè)關(guān)鍵性能指標，是指存儲采集子系統收集的數字化信號樣點(diǎn)的內存深度(容量)。

新型TDS6000C數字存儲示波器 (DSO)提供了業(yè)內頂級記錄長(cháng)度和取樣速率組合。

　　抖動(dòng)分析、調制和時(shí)鐘測量及各種信號質(zhì)量指標，都需要深內存支持新興高速行業(yè)標準和規范中提出的詳細分析要求。缺乏足夠內存的示波器可能會(huì )不能精確高效地提供測量結果，也可能會(huì )不能根據要求的標準進(jìn)行測量。

示波器結構決定著(zhù)內存容量

　　專(zhuān)有結構選擇決定了內存的最終容量。某些示波器系統把內存集成到一個(gè)芯片上，芯片上還包括其它采集功能。采用這種結構的儀器的全速內存相對較小(例如200萬(wàn)樣點(diǎn)或2M)，其會(huì )輔以速度較慢的二級內存，二級內存不能以最大取樣速率存儲數據。

　　另一種方法是把示波器的采集單元與高速取樣內存分開(kāi)。這種結構可以一次支持示波器的全部取樣速率、帶寬和記錄長(cháng)度。TDS6000C系列，包括新推出的12 GHz TDS6124C和15 GHz TDS6154C DSO，都基于這種結構。新儀器可以配備在40 GS/s的最大取樣速率時(shí)存儲64 M樣點(diǎn)(64M)的內存。

內存要求不斷提高

　　隨著(zhù)串行技術(shù)速度越來(lái)越快、復雜程度越來(lái)越高，在一致性測試中必須記錄的時(shí)間數量(用時(shí)鐘周期、碼型位數或單位間隔表示)也在不斷提高。

　　在40GS/s的取樣速率上(這是滿(mǎn)足當前最快速的新興串行傳輸標準要求的取樣速率范圍)，2M內存可以存儲大約50微秒的全帶寬信號數據。TDS6154C的64M內存可以存儲1.6 ms全部取樣速率的數據。

　　這兩個(gè)數字之間的差異影響著(zhù)儀器執行關(guān)鍵一致性測試的能力。偽隨機碼流試驗(稱(chēng)為PRBS23-1測試和擴頻時(shí)鐘(SSC)調制測量，都要求高取樣速率上的長(cháng)記錄長(cháng)度。例如，PRBS23-1測試生成8,388,607位的數據，相當于56.8M樣點(diǎn)。SSC測量(串行標準常見(jiàn)要求，如SATA II)可以捕獲10個(gè)周期的低速調制包絡(luò )，同時(shí)以全部取樣速率取樣。這一測試累積超過(guò)12M樣點(diǎn)，評估是否符合調制標準。很明顯，不能支持這些樣點(diǎn)的結構將不足以滿(mǎn)足許多串行數據測試要求。

　　在調試時(shí)，設計人員通常必須檢查長(cháng)期抖動(dòng)特點(diǎn)或時(shí)鐘漂移。某些一致性測試程序要求高取樣速率時(shí)規定數量的單位間隔。在這些應用及許多其它應用中，沒(méi)有什么東西可以代替深內存。內存深度是決定解決方案優(yōu)劣的分水嶺，在進(jìn)行最苛刻的串行設備測量時(shí)，較差的解決方案一般會(huì )降低取樣速率或應用靈活性。