今年以來,Keysight(是德科技)的示波器產(chǎn)品Infiniium UXR系列先后有兩次新品發(fā)布,接連引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。
有意思的是,此次Infiniium系列產(chǎn)品并不像過去一樣以S、V、Z等單字母命名,而是選擇了類似頻譜儀的系列名字命名。對此,Keysight網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施測試部市場經(jīng)理杜吉偉表示,“我們在示波器領(lǐng)域已經(jīng)走入了無人區(qū),所以希望產(chǎn)品命名也不一樣,UXR這個名字借鑒了我們的王牌頻譜儀的名字UXA,U=Ultera ,X=Extreme,R=Real-time scope?!?/p>
UXR第一次發(fā)布是宣布推出全新系列示波器產(chǎn)品,是業(yè)界唯一支持Terabit研究的實時示波器,具有高達110 GHz的實時帶寬,業(yè)界領(lǐng)先的采樣率(256 GSa / s)和信號完整性(最低本底噪聲和抖動)。
第二次發(fā)布則是在不久前日本舉行的Keysight World上,Infiniium UXR系列示波器,由原來的80GHz~110GHz帶寬,擴展到13GHz~110 GHz全系列。
近日,杜吉偉從定義、開發(fā)、市場應(yīng)用等全方位解讀了UXR系列產(chǎn)品,同時深入講解了Keysight的企業(yè)精神。
“有句成語是海納百川有容乃大,如果你的胸懷足夠?qū)掗煹脑挘褪谴蠼罄诉M來,都能夠容納進來,也可以看到每一個清晰的浪花,示波器也是如此,自身越純凈的產(chǎn)品就會越強大。”杜吉偉說道。
Keysight網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施測試部市場經(jīng)理杜吉偉
UXR系列產(chǎn)品詳解
UXR產(chǎn)品的特點如下:
10 位垂直分辨率和出色的信號完整性,可提供優(yōu)異的有效位數(shù)(ENOB),從而實現(xiàn)更高的裕量;
40 GHz - 110 GHz 帶寬的型號提供每通道 256 GSa/s 的采樣率,13 至 33 GHz 型號提供每通道 128 GSa/s 的采樣率,每個采樣點物理位數(shù)都是10-bit,時間和空間精度雙重保障;
四個通道同時使用,保證每個通道都是滿帶寬;通道間固有抖動低于 35 fs(rms),提供精確的時序測量;
可選配全套原廠級自校準(zhǔn)模塊,確保長期測量的精度,同時避免了設(shè)備送校的需求;
基于是德科技專有磷化銦(InP)工藝制造的芯片可支持高帶寬下的寬廣量程。
UXR產(chǎn)品圖,紅色的Keysight Logo相當(dāng)于攝像機上的紅點,代表著Keysight的專注,這是Keysight成功的基石。
杜吉偉表示,現(xiàn)在廠家推新品的時候,一般在一點上能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破已經(jīng)不容易了,但是Keysight能夠同時在幾點上均提供創(chuàng)新,這是非常不容易的?!拔覀兂Uf一個點是突破,兩個點是創(chuàng)新,三個點是非常了不起,四個點同時實現(xiàn)突破,這就是走到無人區(qū)的寂寞了?!倍偶獋フf道。
只有Keysight可以實現(xiàn)4個通道同時使用時,每個通道均滿帶寬運行。如果按照每個通道價格計算的話,這臺儀器的價格是最便宜的。
對于分辨率來說,Keysight同時實現(xiàn)了10-bit分辨率和水平256G Sa/s采樣率,實現(xiàn)了絕對的信號精準(zhǔn)度。對于部分用戶來說,高帶寬并不一定需要,但是會需要更高的分辨率。一般來說,分辨率和采樣率呈反比,也正因此,部分示波器在標(biāo)注性能指標(biāo)時,都會特別注明該特定分辨率是在該特定采樣率下實現(xiàn)的?!拔覀兊漠a(chǎn)品性能定義都是以實際的ADC物理性能指標(biāo)表示?!倍偶獋娬{(diào)道。而為了讓用戶更好地分辨這幾類ADC的區(qū)別以及其他公司的“文字游戲”,Keysight也撰寫了一篇白皮書,讓用戶可以更清楚明白其中的奧秘。
所以,現(xiàn)在越來越多的示波器廠商喜歡采用ENOB(等效位數(shù))概念,ENOB是衡量示波器調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)性能的綜合指標(biāo),ENOB越大,示波器數(shù)據(jù)采樣的精度就越高,示波器底噪、產(chǎn)生的各類誤差越小。
Keysight官方提供的白皮書,對比了幾家主流示波器廠商前端采集處理的實現(xiàn)方法
Keysight示波器一切的優(yōu)勢,幾乎都源于80年代就開始開發(fā)的磷化銦技術(shù)上。與較早的砷化鎵 (GaAs) 工藝相比,磷化銦工藝技術(shù)具有更高的晶體管切換頻率與出眾的材料屬性。磷化銦技術(shù)具有更高的飽和電子速率和峰值電子速率、較高的導(dǎo)熱性、較低的表面重組速率以及較高的故障電場。從而實現(xiàn):
高頻率時更為平坦的響應(yīng);通過低噪聲、絕緣基片獲得更高的測量精度;較低的功率損耗帶來更高的可靠性;支持更高的量程,避免使用衰減器給信號帶來了干擾。
從十幾年前說起
提到磷化銦,就不得不提到安捷倫時代,2002年,Keysight 現(xiàn)任CEO Ron Nersesian剛剛離開另外一家儀器廠商,回歸當(dāng)時的安捷倫,彼時,他開始負(fù)責(zé)示波器業(yè)務(wù)產(chǎn)品線。“當(dāng)時Ron定下了一個目標(biāo),我們要做示波器要不就不做,做就要做行業(yè)老大。我們要做莊家,而不是跟隨者,這就意味著我們要制定并領(lǐng)導(dǎo)業(yè)界的游戲規(guī)則。”杜吉偉回憶道。
“Ron當(dāng)時解釋道,我們每個人都不是神仙,誰都無法預(yù)測將來的目標(biāo)能否實現(xiàn),但我們要成為莊家,掌控成功的概率,通過不斷推高概率從而獲得成功?!?/p>
Keysight CEO Ron Nersesian
對于如何推高概率,Ron提到了成功的底層邏輯,首先就是專注,要對正確的事情allin;第二點是節(jié)奏,控制好產(chǎn)品推出的節(jié)奏,這個節(jié)奏一定是和用戶的痛點相結(jié)合。第三就是要有必勝的信念,需要通過一次次的產(chǎn)品迭代而形成的。
而時任安捷倫副總裁兼示波器事業(yè)部總經(jīng)理現(xiàn)任Keysight CTO Jay Alexander當(dāng)初就曾表示:“我們要在示波器行業(yè)立足,一定要從我們的優(yōu)勢和強項出發(fā),我們是一家射頻微波公司,如何把射頻的領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用到高端示波器上,這是我們的強項,我們的技術(shù)優(yōu)勢,如果我們做低端示波器,是沒有任何成本優(yōu)勢的?!?/p>
Keysight CTO Jay Alexander
如果回顧Keysight在示波器產(chǎn)品的歷史,我們可以看到Keysight的示波器產(chǎn)品帶寬從最早的6GHz,到12GHz,再到33GHz,63GHz以及如今的110GHz,每一次產(chǎn)品的更新都是一次迭代,每一次產(chǎn)品技術(shù)突破都是一次信心的建立,每一次熱銷都不斷鞏固著Keysight市場地位,最終成就了Keysight高端市場霸主的地位。
正是因為在示波器領(lǐng)域收獲了成功,Ron和Jay此后都被任命為Keysight的高管?!澳苈暑I(lǐng)Keysight在競爭激烈示波器市場從小到大,這正說明了兩位的領(lǐng)導(dǎo)力,現(xiàn)如今的時代變化太快,只有有活力有創(chuàng)新力的人來領(lǐng)導(dǎo)公司,才能繼續(xù)不斷前行。”杜吉偉說道。
除了有高瞻遠矚的領(lǐng)軍人物之外,Keysight還有大量勤勤懇懇的工程師,正是由于他們的聰明才智,才讓Keysight的產(chǎn)品得以不斷進入“無人區(qū)”。杜吉偉講述了Keysight一位普通的電子工程師Dave Dasher的經(jīng)歷。
Keysight工程師Dave Dasher
其實他的簡歷非常簡單,從1984年畢業(yè)起,這名工程師就在惠普工作,如果不是惠普分拆那么他的個人簡歷會更簡短?!癉ave一輩子的工作就是在做前端放大器電路,這個工作看似單一,但它決定了一臺示波器的性能。他曾和我說過,每一個技術(shù)細(xì)節(jié)并沒有那么容易,開發(fā)前端電路就想剝洋蔥一樣,每剝一層就是一層的淚。他曾經(jīng)有半年時間工作沒有進展,整個人就像走在黑暗的隧道里面,什么都看不見,完全沒有方向感的瞎摸瞎碰。”杜吉偉說道。
在前端電路采集板卡設(shè)計中,Keysight采用了法拉第屏蔽箱技術(shù),通過在PCB上“長”出三維空間的銅從而實現(xiàn)對電磁的屏蔽,進一步降低示波器的本底噪聲和固有抖動,讓高頻信號更加精確?!皩嶋H上想要設(shè)計一款絕對優(yōu)秀的高頻示波器,要注意很多設(shè)計細(xì)節(jié),如果公司本身不具備射頻微波的能力,很難有這種技術(shù)突破的?!倍偶獋フf道。
40-110GHz模擬前端頭,利用了法拉第屏蔽箱技術(shù)
軟件的力量
在Keysight內(nèi)部有一個公式:insight =software(軟件)+hardware(硬件)+people(專業(yè)人員)
今年以來,無論是Ron還是Jay都在強調(diào)Keysight要轉(zhuǎn)型從專注產(chǎn)品到面向客戶提供軟件和服務(wù),并宣布推出PathWave軟件平臺。
杜吉偉表示,PathWave仿真和PathWave測試軟件可以幫助工程師迅速實現(xiàn)產(chǎn)品的測試開發(fā)。
“產(chǎn)品的開發(fā)往往都不是從零開始,而是一代代的迭代,如果想加速產(chǎn)品的開發(fā)周期,工程師可利用軟件充分的進行仿真和測試,避免反復(fù)修改產(chǎn)品原型。通過PathWave,真正打通了仿真和測試兩個環(huán)節(jié),使測試?yán)镉蟹抡?,仿真里有測試?!倍偶獋フf。
此外,PathWave還提供了云平臺,客戶可將每個測試程序、流程和結(jié)果放到網(wǎng)上,實現(xiàn)協(xié)同研發(fā),同時也可以更輕松和直觀的查看各個測試版本結(jié)果,以方便最終決策。
獨特的三重研發(fā)架構(gòu)
杜吉偉特別強調(diào)了Keysight的三重研發(fā)架構(gòu),包括Keysight實驗室,研發(fā)中心以及解決方案中心,其中Keysight實驗室負(fù)責(zé)開發(fā)未來3-5年甚至10年后的技術(shù),包括此前的磷化銦技術(shù),以及現(xiàn)在大火的量子計算技術(shù),該實驗室都有所涉及。研發(fā)中心負(fù)責(zé)的是將前沿技術(shù)產(chǎn)品化,實現(xiàn)真正的商業(yè)需求。而解決方案中心則是負(fù)責(zé)滿足客戶及市場的需求,解決客戶的工程痛點。
比如UXR示波器,Keysight實驗室負(fù)責(zé)第二代磷化銦半導(dǎo)體工藝優(yōu)化、高速10-bit ADC
及內(nèi)存控制器的開發(fā),研發(fā)中心則是進行仿真、制版、調(diào)試等工作,解決方案部則像搭積木一樣,針對用戶的不同需求,將軟硬件積木進行概念性搭建,實現(xiàn)客戶方案的快速響應(yīng)?!按饲皼]有這套研發(fā)流程時,我們只能根據(jù)客戶的需求看看現(xiàn)有產(chǎn)品能不能滿足,如果無法滿足的話只好重新開發(fā),一般高端儀器的研發(fā)周期至少三年,所以很難滿足客戶的突發(fā)性需求。”
杜吉偉表示,公司從安捷倫被剝離之后,公司名稱命名為Keysight,其中Key代表了鑰匙,sight則代表了洞察力,Keysight愿意作為發(fā)掘客戶發(fā)掘產(chǎn)業(yè)洞察力的鑰匙,解決用戶的實際問題。