隨著測(cè)試業(yè)界三巨頭競(jìng)推更高頻寬產(chǎn)品,示波器競(jìng)爭(zhēng)更加白熱化。Frost&Sullivan年初發(fā)布的2011年示波器市場(chǎng)分析顯示安捷倫已在高階市場(chǎng)居??冠,并評(píng)選為2011年佳示波器公司。過去十年來,帶領(lǐng)該公司示波器業(yè)務(wù),讓市占率每年平均成長(zhǎng)13.5%的安捷倫科技副總裁兼示波器產(chǎn)品部門總經(jīng)理JayAlexander,日前在接受《電子工程專輯》專訪時(shí)談到了高階示波器的開發(fā)方向和低階產(chǎn)品的多功能整合策略,并分析未來的測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)趨勢(shì)。
安捷倫為何能在高階示波器市場(chǎng)勝出?下一步策略呢?
我們針對(duì)所有細(xì)分市場(chǎng)持續(xù)推出新產(chǎn)品。在高階示波器的成果來自于先進(jìn)的技術(shù)策略,如高階示波器采用磷化銦(InP)制程與客制封裝,并以專有技術(shù)設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換器,而在低階市場(chǎng)則主打?yàn)閱我粌x器采用整合了數(shù)據(jù)擷取與分析處理等多功能的CMOSASIC,例如一年多前推出的多合一Infinii Vision2000/3000X系列示波器,就迅速搶下了教育等中低階示波器應(yīng)用市場(chǎng)。
的確,成為市場(chǎng)是我們的目標(biāo)。雖然我們目前暫居示波器市場(chǎng)第二,但我們的市占率比排行第三的公司高出兩倍以上,而且正持續(xù)每年縮小與市場(chǎng)的差距。我們并未預(yù)期哪一年能成為市場(chǎng),但我們?cè)囍磕甓荚谑姓悸嗜〉眠M(jìn)展,縮小與競(jìng)爭(zhēng)廠商的差距。我想這大約會(huì)是一個(gè)五年期的計(jì)劃,??而且需要多方面的策略配合。
我們?cè)诮衲晁脑峦瞥隽?3GHz的90000Q系列示波器,至今市場(chǎng)反應(yīng)不錯(cuò),主要銷售到光學(xué)通訊領(lǐng)域以及致力于下一代網(wǎng)際網(wǎng)路、背板與更高速通訊的研究領(lǐng)域;此外,在半導(dǎo)體研究領(lǐng)域,如IBM、Fujitsu等針對(duì)下一代高速電晶體的研究;同時(shí),在一些部署PCIeG4等下一代序列資料標(biāo)準(zhǔn)的電腦廠商等,這些高速測(cè)量作業(yè)都需要更高頻寬的示波器。未來的一些標(biāo)準(zhǔn)還將超過60GHz,這些越來越高的頻寬需求將會(huì)持續(xù)推動(dòng)更高性能示波器的開發(fā)。不過,目前60GHz頻寬的示波器已經(jīng)足夠涵蓋市場(chǎng)上大部份的應(yīng)用了。
高頻寬示波器有哪些技術(shù)挑戰(zhàn)?
大的挑戰(zhàn)來自于類比訊號(hào)頻寬的要求,一些關(guān)鍵的放大器與探棒都必須具有同樣的高頻寬。特別是在探棒方面,必須設(shè)計(jì)能夠連接到客戶電路板上任意波形訊號(hào)的探棒,但在示波器頻寬變得如此高速時(shí),開發(fā)作業(yè)變得更困難。
此外,數(shù)位示波器的A/D轉(zhuǎn)換器也是一大挑戰(zhàn)。為了使示波器的取樣率變得更快,以實(shí)現(xiàn)更高性能,A/D轉(zhuǎn)換器的速度也必須更快。不過,我們?cè)谶@方面擁有更先進(jìn)的技術(shù),不斷開發(fā)出越來越快速的AD轉(zhuǎn)換器,已經(jīng)能突破這些技術(shù)瓶頸了。
過去我們認(rèn)為或許會(huì)有開發(fā)上的極限,無論如何像寬頻、轉(zhuǎn)換器以及電路與訊號(hào)總有其限制,但在問題出現(xiàn)以前,我們總會(huì)找到突破這些限制的方法。例如示波器究竟需要多大的記憶體深度?當(dāng)我們先推出幾Mpts記憶體度的示波器時(shí),我們認(rèn)為永遠(yuǎn)不需要開發(fā)256Mpts記憶體深度的示波器,客戶不會(huì)有這樣的需求,而今900000X系列已達(dá)到2G記憶體深度了。在五年前,我認(rèn)為還沒有足夠的技術(shù)能力可開發(fā)60GHz頻寬的示波器,也沒有廠商需要用這么高頻的產(chǎn)品,但我們現(xiàn)在推出了這款產(chǎn)品。因此,我認(rèn)為假以時(shí)日,總會(huì)找到進(jìn)步的方法來突破曾經(jīng)以為會(huì)存在的實(shí)體限制,這也是工程師的工作之所以令人感到振奮之處。
相較于矽鍺制程,安捷倫采用磷化銦制程開發(fā)高階示波器有何優(yōu)勢(shì)?
這種新的磷化銦制程的大的優(yōu)點(diǎn)就是能讓我們將類比電路做得更高速而又能降低雜訊與低抖動(dòng),而且能夠解決電壓過高的問題,這是過去采用矽鍺制程沒法解決的挑戰(zhàn)。相較于矽鍺制程,磷化銦技術(shù)在頻寬以及雜訊與抖動(dòng)三項(xiàng)變數(shù)之間取得了更好的整體性能,這對(duì)于高階產(chǎn)品客戶特別重要,因?yàn)橐坏╇s訊與抖動(dòng)增加,便會(huì)使產(chǎn)品的高頻寬性能大打折扣。只有在低雜訊與低抖動(dòng)時(shí),提高頻寬才有意義。
不過,我們并不會(huì)完全取代矽鍺制程,磷化銦技術(shù)更適合用于開發(fā)高階產(chǎn)品。事實(shí)上我們針對(duì)不同的產(chǎn)品開發(fā)采用多種半導(dǎo)體技術(shù),如SiGe、GaAs、純矽晶技術(shù)等。此外,由于我們擁有自己的晶圓廠與技術(shù)來開發(fā)所需的晶片,因此采用磷化銦技術(shù)比起向外購(gòu)買矽鍺制程的晶片更便宜,也更能為客戶帶來價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)。
示波器產(chǎn)品的未來技術(shù)趨勢(shì)?
我看到一項(xiàng)主要的趨勢(shì)是以特定應(yīng)用為主的測(cè)試與量測(cè)。越來越多的客戶在一些特定應(yīng)用中使用示波器產(chǎn)品,如PCIeG3的編譯測(cè)試。過去只在高階儀器上的測(cè)試應(yīng)用開始出現(xiàn)在中、低階設(shè)備了,即使客戶只是購(gòu)買基本的桌上型設(shè)備,他們也希望能提供針對(duì)特定應(yīng)用量身打造的客制化方案。因此,除了硬體產(chǎn)品以外,我們也為客戶提供各種軟體應(yīng)用程式,協(xié)助客戶記錄結(jié)果與儲(chǔ)存資料,以及完整使用示波器的各種功能。
在中階和高階領(lǐng)域,我們看好混合訊號(hào)示波器(MSO)的發(fā)展。我們目前正開發(fā)高階MSO,預(yù)計(jì)在兩季內(nèi)就會(huì)推出90000X系列的MSO產(chǎn)品。目前我們的MSO支援達(dá)4GHz,但這款9000X將超越現(xiàn)有4GHzMSO,直接支援達(dá)32GHz,以涵蓋目前的主要應(yīng)用范圍,特別是針對(duì)客戶需要使用MSO的高速電腦測(cè)試──同時(shí)量測(cè)不同類比訊號(hào)與記憶體數(shù)據(jù)以進(jìn)行觸發(fā)的DDR測(cè)試。
除了MSO以外,其它像整合圖形產(chǎn)生器、邏輯分析儀等功能的多合一儀器,我并未看到很多的客戶需求。我們已針對(duì)教育等中低階市場(chǎng)推出整合型產(chǎn)品,但對(duì)于性能要求更高的高階儀器來說,要整合多種測(cè)試功能在單一儀??器中的成本太高,光是一臺(tái)高性能訊號(hào)產(chǎn)品器本身就已經(jīng)相當(dāng)復(fù)雜,很難在示波器中只增加一個(gè)晶片來涵蓋所有功能。因此,高階儀器并不存在這方面的需求,它不見得會(huì)為客戶帶來成本節(jié)省,但卻會(huì)造成一些功能的折衷。
在低階市場(chǎng),我們?cè)诙嗪弦粌x器方面取得了不錯(cuò)的成果。安捷倫從2000/3000系列的基礎(chǔ)產(chǎn)品開始整合其它測(cè)試功能,如示波器、邏輯通道、協(xié)定分析、函數(shù)產(chǎn)生器等,由于這些整合產(chǎn)品為客戶帶來了價(jià)值,因而逐漸成為重要的市場(chǎng)趨勢(shì),也帶動(dòng)其它公司開發(fā)類似的整合產(chǎn)品。但目前我們還沒看到客戶對(duì)于中階產(chǎn)品加進(jìn)更多功能的需求,未來在中階市場(chǎng)會(huì)如何,會(huì)不會(huì)也走向多功能合一的開發(fā)趨勢(shì),現(xiàn)在還很難說。