Zastosowania testów i pomiarów

Test łączności

Sprzęt do testowania i monitorowania łączności obejmuje różne produkty z rynków okablowania, bezprzewodowych, optycznych i telekomunikacyjnych. Do produktów tych możemy zaliczyć m.in. analizatory sieci/protokołów, analizatory zakresu, testery stopy błędów, testery Voice over Internet Protocol (VoIP), testery SONET/SDH i wiele innych.

Projektowanie produktów do testów łączności jest skomplikowane pod trzema względami:

  1. Potrzeby obsługi różnych standardów, takich jak PCI Express* (PCIe trzeciej i czwartej generacji*) oraz 10 Gigabit Ethernet (10GbE) na długo przed działaniami producentów sprzętu.
  2. Stałej presji w kwestii ulepszania produktów, które obsługują pojawiające się standardy, nowe funkcje i funkcjonalności.
  3. Potrzeby zmniejszenia ilości płyt, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności.

W rezultacie projektanci potrzebują programowalnych rozwiązań, które zapewnią elastyczność w kwestii ulepszania i przedłużenia używalności sprzętu testującego. Programowalność to wymóg zarówno biznesowy, jak i projektancki. To właśnie dlatego bezpośrednio programowalne macierze bramek (FPGA) są idealnym rozwiązaniem dla tych zastosowań.

Poniższa ilustracja przedstawia wykorzystanie funkcji Intel® FPGA oraz Intel® FPGA Intellectual Property (IP) w wieloportowym analizatorze sieci/protokołów. Typowa karta linii testowej obejmuje trzy kluczowe bloki funkcjonalne: generator, framer/warstwę sterowania dostępem do medium transmisyjnego (MAC) oraz analizator. Generator tworzy schemat testowy. Jest on następnie wysyłany do framera, gdzie zostaje obramowany, po czym przechodzi do testowanego urządzenia (DUT). Gdy dane powrócą z DUT, framer wysyła je do analizatora. Tam przechodzą przez testowanie stopy błędów, histogram i wiele innych procedur testowych.

Kluczowe zmienne architektury systemowej

  • Liczba portów w karcie liniowej
  • Zasilanie (całkowite rozproszenie mocy na płytę: maksymalnie 50-60 W)
  • Wiele portów z różnymi protokołami sieciowymi (Ethernet, GbE, optyczne itd.)
  • Partycjonowanie oprogramowania/sprzętu (warstwy 1-7)

Analizator wieloportowej sieci/protokołów

Rozwiązania

Bogata w funkcje architektura Intel® Stratix-10 zapewnia doskonałe rozwiązania dla potrzeb produkcyjnych sprzętu testującego łączność. Te rodziny programowalnych urządzeń dają projektantom systemów elastyczność, wydajność, integrację oraz zasoby do projektowania, których nie znajdą oni w żadnym innym urządzeniu. Razem z obszerną ofertą firmy Intel w zakresie rdzeni IP, dają one projektantom wiodące w branży rozwiązania w kwestii nowej generacji sprzętu do testowania łączności.

FPGA z serii Intel® Stratix-10 korzystają z wysoce wydajnej architektury, która przyspiesza bazujące na blokach projekty. Zapewnia to maksymalną wydajność systemu. Urządzenia Intel® Stratix-10 obejmują nawet 2,75 M równorzędnych elementów logicznych, do 229 Mb wbudowanej pamięci, wysoce wydajne bloki DSP o zróżnicowanej precyzji (mają one nawet 11520 wysoce wydajnych mnożników 18x19) oraz elastyczne I/O dla najpopularniejszych standardów interfejsów. Rodziny te obejmują SX, GX, TX i MX z szeroką gamą zestawów funkcji i opcji wydajnościowych. Dzięki temu możesz znaleźć najlepsze rozwiązanie dla potrzeb nowej generacji. W skład rodziny Stratix-10MX wchodzi zintegrowany interfejs High Band Memory (HBM), o objętości od 3,25 GB do 16 GB. Zapewnia on przepustowość osiągającą nawet 512 GB/s, a jednocześnie znacznie zmniejsza ogólny rozmiar urządzenia. Dzięki temu otrzymujesz dodatkową niezawodność, poprzez wiodącą w branży integrację. Urządzenia Stratix-10SX wyposażone są w zintegrowany 64-bitowy kompleks ARM Cortex-A53 APU. Zapewniają także pełne wsparcie programowe i programistyczne narzędzia do przyspieszenia oprogramowania (GPOS i RTOS).

Seria urządzeń Intel® Stratix-10 to również urządzenia produkcyjne, wyposażone w aparaty nadawczo-odbiorcze. Ich wielkość strumienia danych w jednostce czasu wynosi nawet 58 Gb/s i są w stanie płynnie przełączać się pomiędzy działaniami PAM4 i NRZ. Ponadto urządzenia te mają również do 144 kanałów aparatów nadawczo-odbiorczych transmisji dwukierunkowej, charakteryzujących się dokładnością potrzebną dla wielu protokołów seryjnych, takich jak PCIe 1.1, 2.0, oraz 3.0. (W celu uzyskania informacji dotyczących najnowszych rozwiązań łączności wzajemnej (obejmujących PCI Express* czwartej generacji x16) dla urządzeń peryferyjnych, prosimy o wysłanie wiadomości e-mail lub o telefon). Niektóre urządzenia mają wbudowane aparaty nadawczo-odbiorcze. Dzięki temu zapewniają rozwiązanie, które jest skuteczne dla produktów testujących łączność zarówno pod względem kosztów, jak i przestrzeni płytowej. Urządzenia Intel® Stratix-10 obejmują wbudowaną pamięć operacyjną i zasoby LE, które są potrzebne w przypadku funkcji przetwarzania danych na wejściu i wyjściu. Do takich funkcji należą ramowanie, testowanie BER oraz synchronizacja taktowania. Urządzenia Stratix-10 obejmują również 100 Gigabit Ethernet MAC oraz szereg rozwiązań FEC.

W skład serii Intel® Arria-10® FPGA wchodzą unikalne innowacje, takie jak wbudowany procesor dwurdzeniowy ARM* Cortex*-A9 MPCOre*. Ten system HPS obejmuje bogaty zestaw mocnych urządzeń peryferyjnych, a także wysoce wydajny i bezpieczny podsystem. Rodzina Arria-10 to nawet 78 aparatów nadawczo-odbiorczych transmisji dwukierunkowej, których wskaźniki danych sięgają nawet do 25,78 Gb/s, w stosunku chip do chipa, 12,5 Gb/s na płycie tylnej, a także 1150 K równoważnych elementów logicznych (LE). Do innych właściwości należą mocne interfejsy pamięci operacyjnej oraz zoptymalizowana pod względem zasilania architektura rdzeni, która składa się z przeprojektowanych modułów ALM, bloków DSP o zróżnicowanej precyzji, rozproszonych bloków pamięci operacyjnej i pętli PLL dla frakcyjnej syntezy zegarowej.

Niedrogie bezpośrednio programowalne macierze bramek Intel® Cyclone, są idealne do zastosowań wymagających niższych kosztów na poszczególne porty. Urządzenia Cyclone można używać z rdzeniami IP firmy Intel, takimi jak rdzeń sterujący 10/100 Ethernet. Pozwala to skrócić czas projektowania. Wbudowany procesor Nios® II może być wykorzystany do wykonywania niektórych funkcji sterujących w systemie. Dołączenie różnych urządzeń zewnętrznych do jednego urządzenia Intel® Cyclone, zmniejsza ilość komponentów na płycie. Ponadto redukuje to koszty i czas, związane z projektowaniem. Architektura urządzeń Cyclone jest niezwykle efektywna. Spełnia również wymagania wydajnościowe i cenowe, obejmujące ekonomiczne produkty do testowania łączności. Niedrogie urządzenia Cyclone można połączyć z rdzeniami IP firmy Intel. W jakim celu? Może to doprowadzić do skrócenia cykli programistycznych, a w efekcie do krótszego czasu wprowadzenia na rynek i znacznych oszczędności.

Intel® MAX10 to również idealne rozwiązanie w zakresie przekładu magistral systemowych i zarządzania złożonymi systemami zasilania. Ta druga kwestia obejmuje także uprzednio zweryfikowane rozwiązania z zakresu zarządzania zasilaniem. Są one częścią rodziny Intel® Enpirion®, czyli wysoce skutecznych rozwiązań zarządzania zasilaniem z punktem obciążenia, które zostały stworzone i zweryfikowane specjalnie pod kątem wszystkich urządzeń PSG FPGA firmy Intel.

Firma Intel oferuje szereg rdzeni IP, nadających się do wykorzystania w sprzęcie testującym. Bardzo szybkie interfejsy, działające w stosunku chip do chipa (np. SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII i XAUI), a także interfejsy pamięci operacyjnej (np. DDR3 i RLDRAM III), można pobrać ze strony internetowej Intel® FPGA IP Portfolio.

Tester 400GE z aparatami nadawczo-odbiorczymi 8x56 Gb/s

Urządzenia testujące łączność, takie jak przewodowe i bezprzewodowe systemy testowe, obejmują szereg rozwiązań dostosowanych do „konkretnych standardów”. Wymagają one najnowszych możliwości wydajności brzegowej. W przeciwnym razie nie są w stanie aktywować nowych systemów testowych w branży, takich jak 400G/800G Ethernet lub łączność bezprzewodowa 5G.

Urządzenia z serii Stratix-10 stworzone zostały na bazie nagradzanej architektury Stratix. Mają one wbudowaną pamięć operacyjną i zasoby LE, które są niezbędne do funkcji przetwarzania na wtyku wejściowym i wyjściowym (np. synchronizacja sygnału i analiza zgrania w czasie). Seria urządzeń Intel® Stratix jest w stanie połączyć nawet do 60 aparatów nadawczo-odbiorczych 58 Gb/s (lub 120 aparatów NRZ) z dodatkowymi 24 aparatami, osiągającymi 28,3 Gb/s i 17,4 Gb/s. Ponadto cechujące się integralnością sygnału wymaganą dla protokołów seryjnych, takich jak PCIe trzeciej generacji. Urządzenia Stratix-10 obejmują również 100 Gigabit Ethernet MAC oraz szereg rozwiązań FEC dla zastosowań Gigabit Ethernet. (Prosimy o wysłanie wiadomości e-mail lub o telefon w celu uzyskania informacji o najnowszych rozwiązaniach w zakresie połączeń wzajemnych urządzeń peryferyjnych, takich jak czwarta generacja PCI Express* x16, a także plan działania rozwiązań PSG firmy Intel dla nowej generacji aparatów Gigabit Transceivers, rozwiązań FEC najwyższej jakości oraz rozwiązań dla dużych TeraFLOPS DSP).

Aparatura do automatycznego testowania elementów półprzewodnikowych

Aparatura do automatycznego testowania elementów półprzewodnikowych (ATE), składa się z różnych urządzeń lub kart. Stosowane są one do przeprowadzania testów komponentów pamięci, cyfrowych, mieszanych sygnałów oraz SoC, zarówno na etapach płytki i pakowania. W związku z zapotrzebowaniem wychodzących nie tylko od konsumentów, ale także rynków obliczeniowych i komunikacyjnych, owe systemy testowe stale się rozwijają. Aby nadążyć za dzisiejszą branżą półprzewodników, dzisiejsze produkty ATE muszą cechować się jeszcze większą funkcjonalnością, przy niespotykanych wcześniej prędkościach.

Kluczową rolę w ich rozwoju odgrywa programowalna logika. Zapewnia ona elastyczność i skalowalność. Ponadto obsługuje takie funkcje, jak precyzja czasowa, kontrola pamięci, analiza przetwarzania sygnału cyfrowego (DSP), możliwości I/O o dużych prędkościach oraz zgodność fluktuacyjną. Poniższa ilustracja przedstawia typową kartę przyrządów w systemie ATE. Produkty ATE stają się coraz bardziej złożone. Dlatego też coraz więcej własności intelektualnej (IP) jest włączane do programowalnej logiki.

Firma Intel oferuje szereg rdzeni IP, nadających się do wykorzystania w produktach ATE. Takie interfejsy pamięci operacyjnej, jak DDR3, DDR4 i RLDRAM III, a także interfejsy magistral o dużej prędkości, do których zaliczamy PCI Express* (PCIe trzeciej generacji), SFI i SerialLite (leki protokół danych o dużej przepustowości, łączący bezpośrednio dwa urządzenia), można pobrać ze strony internetowej Intel® FPGA IP Portfolio. (W celu uzyskania informacji dotyczących najnowszych rozwiązań łączności wzajemnej (obejmujących PCI Express* czwartej generacji x16) dla urządzeń peryferyjnych, prosimy o wysłanie wiadomości e-mail lub o telefon)

Typowa stacja testowa ATE

Rozwiązania

Bogata w funkcje architektura rodzin urządzeń Stratix-10®, Arria-10® oraz Cyclone®, czyni z nich doskonałe rozwiązanie dla produkcji ATE. Te rodziny urządzeń dają projektantom systemów elastyczność, wydajność, integrację oraz zasoby do projektowania, których nie znajdą oni w żadnym innym urządzeniu. Połączenie tych krzemowych produktów z rdzeniami IP z obszernej oferty firmy Intel, daje projektantom wiodące w branży rozwiązania z zakresu tworzenia nowej generacji platform ATE.

Równorzędne elementy logiczne (LE) 2,75 M bezpośrednio programowalnych macierzy bramek (FPGA) z serii Stratix-10, nawet 229 Mb wbudowanej pamięci operacyjnej, wysoce wydajne bloki DSP o zróżnicowanej precyzji i nawet z 11520 wysoce wydajnymi mnożnikami 18x19, a także elastyczne I/O, dla najpopularniejszych standardów interfejsów. Rodziny te obejmują SX, GX, TX i MX z szeroką gamą zestawów funkcji i opcji wydajnościowych. Dzięki temu możesz znaleźć najlepsze rozwiązanie dla potrzeb nowej generacji. W skład rodziny Stratix-10MX wchodzi zintegrowany interfejs High Band Memory (HBM), o objętości od 3,25 GB do 16 GB. Zapewnia on przepustowość osiągającą nawet 512 GB/s, a jednocześnie znacznie zmniejsza ogólny rozmiar urządzenia. Dzięki temu otrzymujesz dodatkową niezawodność, poprzez wiodącą w branży integrację. Urządzenia Stratix-10SX wyposażone są w zintegrowany 64-bitowy kompleks ARM Cortex-A53 APU. Zapewniają także pełne wsparcie programowe i programistyczne narzędzia do przyspieszenia oprogramowania (GPOS i RTOS).

Urządzenia z serii Stratix-10 stworzone zostały na bazie nagradzanej architektury Stratix. Mają one wbudowaną pamięć operacyjną i zasoby LE, które są niezbędne do funkcji przetwarzania na wtyku wejściowym i wyjściowym (np. synchronizacja sygnału i analiza zgrania w czasie). Seria urządzeń Intel® Stratix jest w stanie połączyć nawet do 60 aparatów nadawczo-odbiorczych 58 Gb/s (lub 120 aparatów NRZ) z dodatkowymi 24 aparatami osiągającymi 28,3 Gb/s i 17,4 Gb/s, oraz cechujących się integralnością sygnału wymaganą dla protokołów seryjnych, takich jak PCIe trzeciej generacji. (Prosimy o wysłanie wiadomości e-mail lub o telefon w celu uzyskania informacji o najnowszych rozwiązaniach w zakresie urządzeń peryferyjnych połączeń wzajemnych, takich jak czwarta generacja PCI Express* x16, a także plan działania rozwiązań PSG firmy Intel dla nowej generacji aparatów Gigabit Transceivers, rozwiązań FEC najwyższej jakości oraz rozwiązań dla dużych TeraFLOPS DSP). Urządzenia Stratix-10 obejmują również 100 Gigabit Ethernet MAC oraz szereg rozwiązań FEC.

W skład serii Intel® Arria-10® FPGA wchodzą unikalne innowacje, takie jak wbudowany procesor dwurdzeniowy ARM* Cortex*-A9 MPCOre*. Ten system HPS obejmuje bogaty zestaw mocnych urządzeń peryferyjnych, a także wysoce wydajny i bezpieczny podsystem. Rodzina Arria-10 to nawet 78 aparatów nadawczo-odbiorczych transmisji dwukierunkowej, których wskaźniki danych sięgają nawet do 25,78 Gb/s, w stosunku chip do chipa, 12,5 Gb/s na płycie tylnej, a także 1150 K równoważnych elementów logicznych (LE). Do innych właściwości należą mocne interfejsy pamięci operacyjnej oraz zoptymalizowana pod względem zasilania architektura rdzeni, która składa się z przeprojektowanych modułów ALM, bloków DSP o zróżnicowanej precyzji, rozproszonych bloków pamięci operacyjnej i pętli PLL dla frakcyjnej syntezy zegarowej.

Firma Intel oferuje szereg rdzeni IP, nadających się do wykorzystania w sprzęcie testującym. Interfejsy chip-to-chip oraz interfejsy pamięci operacyjnej, takie jak DDR3, DDR4 i RLDRAM III, można pobrać ze strony internetowej Intel® FPGA IP Portfolio.

Jeśli chodzi o zastosowania wymagające niższej ceny za wtyk, najlepszym wyborem będzie seria oszczędnych urządzeń o dużym zagęszczeniu, czyli Intel® Cyclone FPGA. Można ich używać w połączeniu z rdzeniami IP firmy Intel, takimi jak wbudowany procesor Nios® II. Pozwala to na wdrożenie funkcji znacznie skracających czas projektowania. Ta wbudowana funkcja IP może skrócić cykle programistyczne, obniżyć koszty oraz przyspieszyć czas wprowadzenia na rynek. Jeśli dodamy do urządzeń z serii Intel® Cyclone różne urządzenia peryferyjne, zmniejszy to ilość komponentów zewnętrznych na płytach. Co więcej, redukcji ulegną również związane z tym koszty oraz czas projektowania. Nie trzeba chyba tłumaczyć, że zaowocuje to znacznymi oszczędnościami. Dzięki swojej wysoce skutecznej architekturze urządzenia z serii Intel® Cyclone spełniają wymogi produktów ATE pod względem wydajności i integracji.

TEST OGÓLNY

Przyrządy do testowania i pomiarów

Przyrządami do testów ogólnych są m.in. oscyloskopy, analizatory logiczne, generatory sygnału, sprzęt do przeprowadzania testów wideo, automatyczny sprzęt testowy, i nie tylko. Produkty te wykorzystywane są przy różnych zastosowaniach i środowiskach — od laboratoriów, po zakłady produkcyjne.

Programowalna logika nadal odgrywa ważną rolę w rozwoju przyrządów do testów ogólnych. Elastyczność i skalowalność FPGA skracają czas wprowadzenia na rynek i redukują ryzyko. W połączeniu z błyskawicznym rozwojem możliwości integracyjnych, pozwoliło to uczynić programowalną logikę nową chlubą zespołów tworzących zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie.

Dodatkowo, wraz z wzrostem wymagań wydajnościowych i gęstości obwodów, powstaje wiele nowych struktur obwodowych. Coraz powszechniejsze w branży staje się wykorzystanie nowych magistral, co często obejmuje błyskawiczny transfer danych seryjnych. Ponadto częstym zjawiskiem jest również używanie urządzeń SoC i SOPC. Dzisiejsi projektanci muszą radzić sobie z bardzo złożonymi strukturami projektów i obwodów. Efekt? Debugowanie w obwodach staje się coraz trudniejsze, a jednocześnie coraz bardziej konieczne.

Typowe zastosowania FPGA w przenośnych oscyloskopach

Typowe zastosowania FPGA w sprzęcie do wideo-testów

Rozwiązania

Bogata w funkcje architektura rodzin urządzeń Stratix-10®, Arria-10® oraz Cyclone®, czyni z nich doskonałe rozwiązanie w zakresie testów ogólnych. Te rodziny urządzeń dają projektantom systemów elastyczność, wydajność, integrację oraz zasoby do projektowania, których nie znajdą oni w żadnym innym urządzeniu. Połączenie tych krzemowych produktów z rdzeniami IP znajdującymi się w obszernej ofercie firmy Intel, daje projektantom wiodące w branży rozwiązania w zakresie tworzenia platform ATE nowej generacji, a także platform do wideo-testów o dużej przepustowości.

Równorzędne elementy logiczne (LE) 2,75 M bezpośrednio programowalnych macierzy bramek (FPGA) z serii Stratix-10, nawet 229 Mb wbudowanej pamięci operacyjnej, wysoce wydajne bloki DSP o zróżnicowanej precyzji i nawet z 11520 wysoce wydajnymi mnożnikami 18x19, a także elastyczne I/O dla najpopularniejszych standardów interfejsów. Rodziny te obejmują SX, GX, TX i MX z szeroką gamą zestawów funkcji i opcji wydajnościowych. Dzięki temu możesz znaleźć najlepsze rozwiązanie dla potrzeb nowej generacji. W skład rodziny Stratix-10MX wchodzi zintegrowany interfejs High Band Memory (HBM), o objętości od 3,25 GB do 16 GB. Zapewnia on przepustowość osiągającą nawet 512 GB/s, a jednocześnie znacznie zmniejsza ogólny rozmiar urządzenia. Dzięki temu otrzymujesz dodatkową niezawodność, poprzez wiodącą w branży integrację. Urządzenia Stratix-10SX wyposażone są w zintegrowany 64-bitowy kompleks ARM Cortex-A53 APU. Zapewniają także pełne wsparcie programowe i programistyczne narzędzia do przyspieszenia oprogramowania (GPOS i RTOS).

Urządzenia z serii Stratix-10 stworzone zostały na bazie nagradzanej architektury Stratix. Mają one wbudowaną pamięć operacyjną i zasoby LE, które są niezbędne do funkcji przetwarzania na wtyku wejściowym i wyjściowym (np. synchronizacja sygnału i analiza zgrania w czasie). Seria urządzeń Intel® Stratix jest w stanie połączyć nawet do 60 aparatów nadawczo-odbiorczych 58 Gb/s (lub 120 aparatów NRZ) z dodatkowymi 24 aparatami osiągającymi 28,3 Gb/s i 17,4 Gb/s, oraz cechującymi się integralnością sygnału wymaganą dla protokołów seryjnych, takich jak PCIe trzeciej generacji. (Prosimy o wysłanie wiadomości e-mail lub o telefon w celu uzyskania informacji o najnowszych rozwiązaniach w zakresie urządzeń peryferyjnych połączeń wzajemnych, takich jak czwarta generacja PCI Express* x16, a także plan działania rozwiązań PSG firmy Intel dla nowej generacji aparatów Gigabit Transceivers, rozwiązań FEC najwyższej jakości oraz rozwiązań dla dużych TeraFLOPS DSP). Urządzenia Stratix-10 obejmują również 100 Gigabit Ethernet MAC oraz szereg rozwiązań FEC.

W skład serii Intel® Arria-10® FPGA wchodzą unikalne innowacje, takie jak wbudowany procesor dwurdzeniowy ARM* Cortex*-A9 MPCOre*. Ten system HPS obejmuje bogaty zestaw mocnych urządzeń peryferyjnych, a także wysoce wydajny i bezpieczny podsystem. Rodzina Arria-10 to nawet 78 aparatów nadawczo-odbiorczych transmisji dwukierunkowej, których wskaźniki danych sięgają nawet do 25,78 Gb/s, w stosunku chip do chipa, 12,5 Gb/s na płycie tylnej, a także 1150 K równoważnych elementów logicznych (LE). Do innych właściwości należą mocne interfejsy pamięci operacyjnej oraz zoptymalizowana pod względem zasilania architektura rdzeni, która składa się z przeprojektowanych modułów ALM, bloków DSP o zróżnicowanej precyzji, rozproszonych bloków pamięci operacyjnej i pętli PLL dla frakcyjnej syntezy zegarowej.

Firma Intel oferuje szereg rdzeni IP, nadających się do wykorzystania w sprzęcie testującym. Interfejsy chip-to-chip oraz interfejsy pamięci operacyjnej, takie jak DDR3, DDR4 i RLDRAM III, można pobrać ze strony internetowej Intel® FPGA IP Portfolio.

Jeśli chodzi o zastosowania wymagające niższej ceny za wtyk, najlepszym wyborem będzie seria oszczędnych urządzeń o dużym zagęszczeniu, czyli Intel® Cyclone FPGA. Można ich używać w połączeniu z rdzeniami IP firmy Intel, takimi jak wbudowany procesor Nios® II. Pozwala to na wdrożenie funkcji znacznie skracających czas projektowania. Ta wbudowana funkcja IP może skrócić cykle programistyczne, obniżyć koszty oraz przyspieszyć czas wprowadzenia na rynek. Jeśli dodamy do urządzeń z serii Intel® Cyclone różne urządzenia peryferyjne, zmniejszy to ilość komponentów zewnętrznych na płytach. Co więcej, redukcji ulegną również związane z tym koszty oraz czas projektowania. Nie trzeba chyba tłumaczyć, że zaowocuje to znacznymi oszczędnościami. Dzięki swojej wysoce skutecznej architekturze urządzenia z serii Intel® Cyclone spełniają wymogi produktów ATE pod względem wydajności i integracji.

Firma Intel oferuje szereg rdzeni IP, nadających się do wykorzystania w sprzęcie testującym. Interfejsy chip-to-chip (np. SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII i XAUI), a także interfejsy pamięci operacyjnej (np. DDR3 i RLDRAM III), można pobrać ze strony internetowej Intel®.

 

Modułowe systemy do testów

Projektanci testów ogólnych i sprzętu pomiarowego, takiego jak oscyloskopy i analizatory logiczne, od dawna wdrażali niestandardowy sprzęt. Popularność modułowych instrumentów opartych na PXI (rozszerzenie PCI do oprzyrządowania) wzrasta wprost proporcjonalnie do rosnącego popytu na niższe koszty i większą elastyczność. Systemy te dzielą zasoby sprzętowe (np. obudowę, zasilanie, procesor) i wykorzystują zdefiniowane przez użytkownika oprogramowanie. W ten sposób mogą dokonywać niestandardowych pomiarów i obsługiwać pojawiające się standardy.  

Twoje potrzeby związane z konkretnymi zastosowaniami będą spełnione, bo możesz już:

  • Łatwo wdrożyć modułowe płyty funkcyjne oparte na PCIe, korzystając z Intel® FPGA IP dla PCI Express.
  • Zintegrować wiele kanałów SERDES, osiągających nawet 12,5 Gb/s, w FPGA z serii Stratix®.
  • Szybko stworzyć niestandardowe funkcjonalności i interfejsy, korzystając z FPGA z serii Stratix oraz Intel Arria®, a także oprogramowania projektowego Intel Quartus® Prime.

Systemy oparte na modułach

przenośne

Przenośne urządzenia podręczne mogą implementować sprzęt do testów terenowych, jak np. multimetry, podręczne mikroskopy i automatyczne urządzenia do diagnozy.

Wdrożenie takich urządzeń jest możliwe przy użyciu szeregu komponentów zewnętrznych i procesora. Jednakże implementacja tych niestandardowych platform sprzętowych wymaga poświęcenia większej ilości czasu i zasobów, co skutkuje:

  • Rozrzutnymi działaniami, tworzącymi standardowe bloki, zamiast niestandardowych bloków do zastosowań.
  • Ryzyko wyjścia z użycia wielu zewnętrznych komponentów ASSP i CPU.
  • Ryzyko integracji, koszty i nieelastyczność specjalizowanych układów scalonych (ASIC)

Dzięki najnowszym narzędziom programistycznym Intel® Quartus® Prime, DSP Builder dla Intel® FPGA, wbudowanego procesora Nios® II oraz możliwości programowalnego sprzętu FPGA z serii Intel® Cyclone, Intel Arria® i Intel Stratix®, możesz:

  • Integrować wiele urządzeń ASSP i procesor w jedną macierz FPGA, niezależną od zastosowania.
  • Wdrażać niezależne funkcje do wielu procesorów Nios II na jednej macierzy FPGA.
  • Parować przetwarzającą wspólnie logikę z procesorem Nios II, aby „super-doładować” wydajność funkcjonalną.
  • Łatwo zintegrować wszystkie funkcjonalności związane z zastosowaniem i standardową własnością intelektualną (IP) za pomocą SOPC Builder.

Dodatkowe korzyści z zakresu produktywności obejmują:

  • Ponowne wykorzystanie wcześniejszych prac projektowych związanych z IP.
  • Użycie dodatkowych macierzy FPGA firmy Intel i partnerskich bloków IP.
  • Oddzielenie na modułowych kartach córkach analogowych I/O, konkretnych dla zastosowania, oraz obwodów czujnika.

Poniższa ilustracja pokazuje wdrożenie SOCP przez FPGA z serii Intel® Cyclone, Intel® Arria lub Intel® Stratix®, za pomocą co najmniej jednego procesora Nios II, w tym niestandardowej logiki. Interfejs użytkownika, analogowa funkcjonalność dopasowana do zastosowania oraz łączność sieciowa, mogą być dodane w celu uzupełnienia urządzenia przenośnego.

Przenośne urządzenia do testowania

Przenośne urządzenia do testowania mogą czerpać korzyści ze słynnego w branży, zintegrowanego 32-bitowego procesora NIOSII FPGA. Macierze FPGA Cyclone zapewniają integrację niezbędną do minimalizacji obszaru płyt systemów podręcznych. Jednocześnie pozwalają zachować wiodącą w branży wydajność energetyczną. Arria-10 służy wyższej klasie segmentu przenośnego, w którym moc akumulatora jest wciąż kluczowa, a jednocześnie wymagany jest wyższy poziom wydajności systemu. Użytkownik korzystający z Arria-10, może uruchomić bogaty komplet systemów operacyjnych czasu rzeczywistego (RTOS), za pomocą Dual ARM Cortex-A9 APU i podsystemu wbudowanego w rodzinę SX. A to nie wszystko, bo ma również możliwość aktywacji bogatych grup polityki (GPO) z bogatym graficznym interfejsem użytkownika (GUI), jak np. nowoczesne jądra Linuxa. Zintegrowane funkcje tych FPGA obejmują procesor (NIOSII lub Dual ARM Cortex-A9), sterowniki pamięci LPDDR, energooszczędne DSP, różne rodzaje połączeń między urządzeniami peryferyjnymi, sterowniki wyświetlacza, wiele funkcji LVDS I/O oraz dodatkową funkcjonalność PCIe. Nabycie danych i funkcje płyty głównej można zintegrować. Eliminuje to konieczność wykorzystania wielu płyt, a także optymalizuje masę i wielkość urządzeń testujących.

Trendy rynkowe

Test łączności

Test łączności

Podsegment testu łączności jest ściśle powiązany z segmentem telekomunikacyjnym. W szczególności chodzi o synchronizację poruszania się podsegmentu testu łączności i wydatków kapitałowych w segmencie telekomunikacyjnym.

W roku 2014 rynek sprzętu do testowania łączności wart był ok. 12 mld dolarów, natomiast jego skumulowany roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) wynosi obecnie mniej więcej 7%.

Bezprzewodowy sprzęt do testowania

  • Analizatory zakresu/szumów
  • Generatory sygnału
  • Ręczne emulatory/testery
  • Test stacji bazowej
  • Tester sieci wektorowej Tx/Rx
  • Tester domeny modulacyjnej

Sprzęt do testowania przewodów

  • Analizatory zakresu
  • Generatory sygnału
  • Analizatory protokołu sieciowego
  • Testery DSL
  • Testery SONET/SDH
  • Testery routerów własności intelektualnej (IP)

Trendy i dynamika rynkowa

Poniżej wymieniamy determinanty trendów i dynamiki rynkowej w przestrzeni łączności:

  • Sprzedawcy sprzętu do testowania skupiają się na platformach, które mogą zostać ponownie skonfigurowane, a także na ich projektowaniu:
    • Pozwala to na oferowanie produktów pochodnych; można korzystać z tych samych projektów i pozycjonować produkt na różnych punktach wydajnościowych i cenowych.
    • Można uczynić sprzęt do testowania „ponadczasowym” i tym samym wydłużyć czas jego przydatności.
  • Duże znaczenie ma zmniejszenie cen portów.
  • Szerokie zapotrzebowanie na funkcjonalności.
  • Idealne dla małych firm, gdyż ponad 50% rynku testowego należy do małych sprzedawców.
  • Poniżej przedstawiamy argumenty, stojące za wyborem FPGA:
    • Ciągłe rozwijanie się wachlarza funkcji
    • Stałe wnioski o modernizacje
    • Rozwijające się i powstające standardy/protokoły łącznościowe
  • Wczesny dostęp do wiodących technologii brzegowych jest kluczowy:
    • Czas pomiędzy rozpoczęciem tworzenia sprzętu testującego i jego masową produkcją, wynosi zwykle od 12 do 18 miesięcy.

Aparatura do automatycznego testowania elementów półprzewodnikowych

Aparatura do automatycznego testowania elementów półprzewodnikowych

Przestrzeń testowa ATE/półprzewodnikowa jest podsegmentem doświadczającym nagłych i dramatycznych zmian koniunktury.

W roku 2014 rynek półprzewodników aparatury do automatycznego testowania elementów półprzewodnikowych, był wart ok. 4 mld dolarów. Aktualnie jego skumulowany roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) wynosi mniej więcej 3%.

Segment testowy ATE/półprzewodnikowy składa się z sześciu rodzajów testerów:

  • Test analogowy/liniowy
  • Test mieszanego sygnału
  • Test RF/mikrofalowy
  • Test cyfrowy/logiczny
  • Test pamięci
  • Test SOC (System-on-chip)

Rynek ATE jest napędzany wolumenami chipów półprzewodnikowych. Wraz ze stabilnym wzrostem wolumenów chipów, wzrasta również zapotrzebowanie na urządzenia do ich testowania.

Obserwujemy gwałtowny wzrost wykorzystania urządzeń pamięci w produktach końcowych, takich jak urządzenia gospodarstwa domowego, telefony komórkowe i automobile. Dlatego też trudno się dziwić, że podsegment urządzeń testujących pamięć, jest największym w przestrzeni ATE.

Trendy i dynamika rynkowa

Poniżej przedstawiamy determinanty trendów i dynamiki rynkowej przestrzeni ATE:

  • Sprzedawcy ATE są przyzwyczajeni do cyklów rozkwitów i krachu.
  • Zamówienia sprzętu do testowania:
    • Wskaźniki wykorzystania kapitału napędzają duże zamówienia sprzętowe.
      • Klientom zależy na technologii, niskich wskaźnikach usterek (tj. niezawodności sprzętu) oraz możliwości punktualnego dostarczenia systemów.
    • Producentom urządzeń zależy na pozytywnej przyszłości wolumenów chipów
  • Kluczowe jest skrócenie czasu testowania. Im szybciej wykonywane są testy, tym więcej urządzeń można przetestować, a to prowadzi do wyższych przychodów.
  • Każdy klient ma własną metodologię testowania. Prowadzi to do mieszanych wyników sprzedaży (nie dotyczy to rynku pamięci, na którym sprzedaż jest zawsze wysoka).
  • Klienci chcą:
    • Rozszerzenia zwrotu inwestycyjnego (ROI) istniejących systemów — potrzeba aktualizacji w terenie.
    • Testować różne technologie z dnia na dzień — potrzeba elastyczności systemu.
  • Sprzedawcy ATE mają ograniczoną bazę klientów (jedynie 25 dużych, niezależnych producentów urządzeń i 10 niezależnych zakładów testowych na całym świecie)
  • Sprzedawcy ATE próbują powiązać tworzenie systemu/systemów z jednym klientem „szkoleniowym” i ostatecznie praktykują sprzedaż wielu klientom „produkcyjnym”

Test ogólny

Test ogólny

Podsegment testów ogólnych jest zróżnicowany. Obejmuje on oscyloskopy, generatory sygnałów, automatyczny sprzęt diagnostyczny i testery do transmisji wideo. Ze względu na swoją zróżnicowaną naturę, jego sukces jest powiązany z szeroką gamą rynków końcowych. Można go scharakteryzować wyłącznie, jako podsegment, śledzący ogólny rynek zaawansowanej technologii.

W roku 2014 wartość rynku testów ogólnych wyniosła ok. 5 mld dolarów. Natomiast jego skumulowany roczny wskaźnik wzrostu wynosi mniej więcej 3%.

Systemy testowania ogólnego

  • Oscyloskopy
  • Analizatory zakresu
  • Generatory sygnału
  • Analizatory logiczne
  • Samowolne przebiegi fal i generatory funkcji
  • Multimetry
  • Analizatory sieciowe

Trendy i dynamika rynkowa

Poniżej przedstawiamy determinanty trendów i dynamiki rynkowej przestrzeni runku testów ogólnych:

  • Bardzo podzielony segment rynkowy
    • Szeroki wachlarz klientów, o bardzo szerokim zakresie potrzeb testowych i pomiarowych.
    • Wielu sprzedawców rozwiązań testowych oferuje punktowe/niestandardowe rozwiązania
  • Sprzedawcy testów przenoszą swoje rozwiązania ku podejściu modułowemu:
    • Analizatory logiczne i oscyloskopy stanowią przykład przemieszczania się w kierunku konstrukcji przyrządów modułowych, opartych na PXI/AXI.

Linki referencyjne do rozwiązań testowych i pomiarowych

Additional Resources

Need Help with Your FPGA Design?

Collaborate with Intel on your next project.

Contact us

Intel® FPGA Industry Applications

Learn how to leverage these application solutions to help meet your design challenges.

View all applications

Intel® FPGA and Programmable Devices

Learn how these powerful devices can be customized to accelerate key workloads and enable design engineers to adapt to emerging standards or changing requirements.

View all devices