NI發(fā)布2009年測試與測量發(fā)展趨勢

　　軟件定義的儀器系統將是本年度最重要的儀器發(fā)展趨勢，用以提升性能和降低成本

　　2009年1月，如今全球經(jīng)濟現狀對于預算成本有著(zhù)嚴格的限制，測試工程師現今面臨的挑戰將是如何尋找更高效的測試方法。美國國家儀器有限公司（National Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)NI），作為全球測試測量行業(yè)的領(lǐng)導者，指出2009年將極大改進(jìn)測試測量系統效率的三大趨勢——軟件定義的儀器系統，并行處理技術(shù)以及無(wú)線(xiàn)和半導體測試新方法。它們將幫助工程師在減少測試總成本的條件下，開(kāi)發(fā)更快、更靈活的自動(dòng)化測試系統；全球各公司以及所有的工業(yè)部門(mén)都將認識到通過(guò)使用這些方法和技術(shù)而獲得的巨大優(yōu)勢。

　　“現今不容樂(lè )觀(guān)的全球經(jīng)濟現狀使得越來(lái)越多的公司尋求現有測試工程技術(shù)的替代品。工程師們逐漸傾向于借助于以軟件定義的儀器系統和最新商業(yè)技術(shù)，在減少測試總成本的條件下獲得更高性能和靈活性的效果。”
                                                                      NI市場(chǎng)部（測試與測量）副總裁 Eric Starkloff

　　軟件定義儀器系統的廣泛應用將是2009年測試測量的最重要的發(fā)展趨勢。通過(guò)使用軟件定義的儀器系統，工程師們可以在測試系統中使用諸如多核處理、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)等最新技術(shù)，以滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)和協(xié)議感知測試等新應用的需求，并獲得更好的測試水平同時(shí)降低測試成本。通過(guò)在項目中采用軟件定義的儀器系統所獲得的快速資本回報在整個(gè)系統鏈中都是非常顯著(zhù)的。

　　軟件定義儀器系統的發(fā)展

　　軟件定義的儀器系統也稱(chēng)作虛擬儀器，包含了模塊化硬件和用戶(hù)自定義的軟件，使工程師可以通過(guò)通用硬件模塊將標準儀器與包含數據處理的用戶(hù)自定義的測試設備整合起來(lái)。對于某些電子設備，如下一代導航系統以及集成不同功能并能快速應用新通信協(xié)議的智能電話(huà)，儀器的靈活性就顯得尤為重要。利用軟件定義的儀器系統，工程師可以通過(guò)更新軟件算法，快速對測試設備進(jìn)行重新配置，以滿(mǎn)足不斷改變的測試需求。

　　得益于它的靈活性以及高性?xún)r(jià)比，數以千計的公司如今正采用基于NI LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)平臺和開(kāi)放式的、多廠(chǎng)商支持的PXI硬件標準為基礎的軟件定義的儀器系統。根據PXI系統聯(lián)盟（PXI Systems Alliance）的統計，至2009年末，將有超過(guò)100, 000 臺PXI系統用于各個(gè)項目，并在未來(lái)10年內，這個(gè)數字將有希望翻倍。

　　“開(kāi)放式、模塊化架構的自定義的儀器系統，如PXI系統儀器，已被證實(shí)使廣泛的工業(yè)領(lǐng)域受益。同時(shí)，預計至2014年，PXI在測量與自動(dòng)化領(lǐng)域的營(yíng)利將有望一直保持17.6%的復合年增長(cháng)率(CAGR)。PXI平臺所帶來(lái)的高性能已在諸如雷達測試的射頻應用，移動(dòng)電話(huà)測試以及利用其他儀器無(wú)法測試的無(wú)線(xiàn)應用中得到具體體現。”
                                                                                                     Jessy Cavazos
                                                                               Frost & Sullivan公司測試與測量行業(yè)經(jīng)理

　　日益增長(cháng)的并行技術(shù)應用

　　多核技術(shù)如今已成為自動(dòng)測試系統的一個(gè)標準特性，同時(shí)也是如今電子設備應對海量數據處理所不可或缺的技術(shù)。軟件定義的儀器系統充分利用最新多核技術(shù)以及高速數據總線(xiàn)來(lái)生成、捕捉、分析和處理電子設備設計和測試所需的千兆（gigabyte）級的數據。傳統的基于文本的編程環(huán)境不能無(wú)縫支持并行、同時(shí)需要進(jìn)行復雜的底層編程技巧，因此在多核編程方面面臨巨大挑戰。然而，測試工程師可以通過(guò)擁有天生并行編程環(huán)境的LabVIEW，自動(dòng)地在多個(gè)計算機核中分配多線(xiàn)程應用以獲取高性能和高吞吐量，快速體驗多核技術(shù)的好處。

　　另一個(gè)軟件定義儀器系統所廣泛應用的領(lǐng)域是系統級FPGA開(kāi)發(fā)工具的應用。如今許多新的模塊化儀器都是帶有FPGA的，近幾年推出的一些模塊更是具備了高性能的Xilinx Virtex-5 FPGA。這些以FPGA為基礎的儀器能夠幫助測試工程師以更快速度實(shí)現相比以往更復雜的數字信號處理算法。LabVIEW可以使測試工程師無(wú)需具備VHDL的經(jīng)驗即可在FPGA上進(jìn)行編程，這使得FPGA的高性能不僅僅局限于少部分具備充分數字設計經(jīng)驗的硬件工程師。

　　無(wú)線(xiàn)測試和協(xié)議感知（Protocol-Aware）測試的迅速擴展

　　除了上述的新興技術(shù)發(fā)展，軟件定義的儀器系統已被證實(shí)是諸如無(wú)線(xiàn)測試和協(xié)議感知測試等快速發(fā)展領(lǐng)域的理想的選擇。比如，某些用戶(hù)電子設備，如移動(dòng)電話(huà)和汽車(chē)內置娛樂(lè )系統，通常整合多個(gè)通信協(xié)議和標準，如GPS，WiMAX, WLAN等。使用傳統儀器的測試工程師需要等待統一主導的標準出現后，再由供應商開(kāi)發(fā)出一款專(zhuān)用的、獨立的臺式儀器來(lái)測試此標準。然而，利用軟件定義的儀器系統，無(wú)需等待新推出的無(wú)線(xiàn)標準成熟，工程師們即可使用通用的模塊化硬件，應用用戶(hù)自定義的無(wú)線(xiàn)協(xié)議和算法對多種無(wú)線(xiàn)標準進(jìn)行測試。

　　此外，半導體行業(yè)中復雜的片上系統(SoCs)和系統級封裝(SiPs)的出現，使得對于協(xié)議感知ATE或者通過(guò)仿真真實(shí)信號并連接芯片的測試系統的需求變得越來(lái)越大。針對半導體測試的不斷增加的需求以及減少測試總成本的趨勢，工業(yè)組織如半導體測試聯(lián)盟(Semiconductor Test Consortium)和半導體測試合作聯(lián)盟（Collaborative Alliance for Semiconductor Test）正在致力于創(chuàng )建一種開(kāi)放式的測試架構標準，使得工程師能夠將模塊化、軟件定義的儀器系統（如PXI）集成到傳統的半導體ATE中。通過(guò)在半導體測試系統中使用軟件定義的、基于FPGA的模塊化儀器，工程師們可以利用傳統ATE中常用到的標準電路引腳來(lái)獲取實(shí)時(shí)反饋，并通過(guò)更合適的使用規范來(lái)降低測試總成本，以及提高用戶(hù)的調試能力。