泰克公司于近日推出多款最新产品

TDS6000C系列示波器为处理新型串行标准提供了杰出的性能

　　新推出的泰克TDS6000C系列由两款数字存储示波器 (DSO)组成，其业内最优秀的性能满足了为计算和通信及消费电子市场开发高速串行数据系统的设计人员的需求。从带宽到支持串行标准自动测量，新推出的示波器在每个主要性能领域都确立了全新的基准。这些无可比拟的解决方案将使得开发人员能够可靠地检验和调试基于新兴高速技术的先进电录，如第二代PCI-Express, SATA III, 2X-XAUI等等。

　　构成TDS6000C系列的新型号是12 GHz TDS6124C和标志性产品15 GHz TDS6154C。这些新推出的四通道仪器把TDS6000B系列中两种现有的产品联接起来。TDS6000系列的全部四种型号都包括Pinpoint™触发系统等创新技术。TDS6000C系列还采用了与IBM协作开发的第三代硅锗(SiGe) ASIC。 　

　　下一代串行测量挑战需要解决方案

　　新推出的几款TDS6000C示波器旨在应对设计人员面临的下一代串行总线测量问题。新兴挑战各种各样。时钟和数据速率在不断上升，串行ATA III等标准已经把带宽要求提高到15 GHz及以上。低压差分信令(LVDS)技术已经把信号幅度从5 V缩减到300毫伏，对信号保真度的要求则在相应提高。电路检验和调试要求需要更长的采集记录长度，同时需要专用串行触发及更灵活的触发功能，来捕获复杂的序列。此外，必须根据规范迅速精确地满足一致性测试要求。
新款TDS6000提供了杰出的性能

　　这两款新的TDS6000C都以高达40 G样点/秒的取样速率提供了12 GHz的真正模拟带宽。这两种型号都采用经过校准的DSP滤波技术，使用专有的FIR (有穷脉冲响应)滤波器补偿幅度和相位响应。由于这种DSP，TDS6124C在12 GHz的全部带宽上提供了无可比拟的通道匹配和精度。TDS6154采用相同的DSP技术，另外还把示波器的最大带宽提高到15 GHz，同时也提供了杰出的通道间匹配和线性度。非常特别的是，如果用户首选使用其它工具对原始采集数据进行后期处理，可以逐个通道禁用DSP功能。

　　需要捕获串行信号的高谐波细节最近引起了广泛关注，因为谐波是任何二进制脉冲的基本组成部分。设计人员的目标是至少要捕获最高频数据码型的第三个谐波，最好是第五个谐波。对6.0 Gb/s速率的SATA III串行信号，第五个谐波频率高达15GHz。TDS6154C是同类中唯一能够采集这一谐波的示波器。

多年合作成果初显，IBM与泰克合作开发出SiGe芯片

泰克(Tektronix)与IBM自1996年就建立的合作关系最近开始结出了令人瞩目的成果，双方已经成功地研制出新一代面向高速测试和测量设备的SiGe（硅锗）芯片。
尽管目前成功采用该研发成果开发的测量测试仪器数量还非常有限，但随着去年一款使用了新芯片组的单头探测仪的问世，泰克预计2005年初发布几款新产品将充分展示两家公司在SiGe领域切实取得的成果，泰克同时期望在这之后发布更多的新产品来展示两家公司在SiGe芯片方面取得的成绩。

　　Tektronix-IBM合作关系领导设计经理兼泰克院士Jack Hurt表示：“第一时间参与领先的前沿技术的开发工作对我们物有所值。不可否认这样做会有一些风险，例如可能必须改变最终产品规格，但真正的优势在于你可以在产品开发周期中的每一个关键时刻影响技术的发展方向。这从长远上帮助了我们的产品，因为我们能够确立并满足技术规范，并且快速构建最好的产品。现在，我进一步对于合作双方在技术研发的早期便开始合作的模式充满了信心。”

　　两家公司已经开始采用SiGe技术以在泰克的高带宽示波器产品线中实现更高性能，如串行ATA和千兆位以太网等新型高速应用的实时电路分析和调试。此外双方在几个关键领域进行了合作，包括构建测试结构、优化芯片内联以减少噪音和抖动及执行各自的功能验证及测试。结果促成了10款泰克产品在SiGe平台上的制造，包括2004年初夏开始交付的p7380专用高速探头。

　　IBM芯片制造授权总监兼IBM院士David Harame表示：“这一合作绝不是一群穿着随意戴着眼镜的人在一个实验室里共同工作而已，这是一次典型的商业合作，其成果将是产生一条拥有相当纵深的产品线。”

　　这一合作对IBM芯片设计的方式产生了很多影响。David Harame表示：“起先我们的设计目标是90G赫兹，但从泰克得到的反馈使我们有能力提高到120G赫兹。同时我们重新设计了一些部件，用单晶发射器取代了多晶硅发射器，得以减低了发射器阻抗。”

　　Jack Hurt表示：“我们将自己的测试结构同我们在设计中需要使用的设备合并在一起，然后再加入软件工具，来执行完整的集成电路认证，以确保在第一阶段就达到很好的制造性和可靠性。这意味着我们的芯片可以以更快的速度投入生产。”

　　同其他良好的合作关系一样，双方两支设计队伍分工相当明确。 “我们进行技术开发，而他们则做电路布线。”泰克的Jack Hurt介绍道，“我们也会告诉IBM需要做怎样的调整来满足我们的技术规格。”同时IBM也非常注意确保它的每一个合作伙伴在各自的领域和IBM进行合作而避免交迭，这样能确保IBM同每一个芯片领域的合作伙伴愉快地合作。

　　Harame介绍说：“我们同Analog Devices，休斯以及北方电信在SiGe领域都有合作，但这些合作针对的是不同的市场。”

　　Harame还表示：“由于技术变化不定，在设计周期最初阶段介入的确有一些风险，但同样会带来很多回报，比如可以将技术推向极限从而获取更好的产品性能，以及可以最早向市场提供产品。”Hurt补充道：“我们对与IBM的合作所取得的成就感到非常高兴，而这一合作关系也已经被证明对双方都有促进作用。”

TDS6000C基于协议的8b/10b触发和解码

　 在许多应用中，由于串行数据传输技术提高了性能、降低了成本，它正在迅速代替共享总线方法。一个关键要求是实现令人满意的误码率，同时实现更高的工作速度和距离。一个相关要素是串行传输中数据的编码方法。大多数高速串行标准都采用8b/10b 编码方案，包括PCI-Express、串行ATA、以太网、XAUI、光纤通道、InfiniBand和串行相连SCSI。

　 8b/10b编码是由IBM开发的，把8位数据字节转换成串行传输使用的10位码。8b/10b编码保证了1和0的相对平衡组合，而与数据值无关，简化了时钟恢复，降低了接收机成本。编码提供的其它位还促进了误码检测。8b/10b编码提供了构建串行通信使用的一套基础数据和控制字符。许多独立标准都以这个公共字符集为基础，定义更高的协议层。

　 在前期，开发串行数据实现方案的工程师面临着怎样调试和测试自己的电路，以符合标准的问题。在开发早期，信号完整性和定时稳定性是关键问题。在这个阶段，使用伪随机码序列(PRBS)或重复测试码型完成物理层一致性测试。

　 在通过物理层一致性测试之后，串行信号从测试码型移动到8b/10b编码的字符序列。系统级问题变成调试的重点。由于更高级的通信结构和应用软件来自于互联网，大部分调试发生在协议层中。

　 但是，问题经常出现在物理层 - 链路层领域，这是信号完整性和数据完整性交汇的地方。例如，串行链路可能会通过物理层测试，表现出优质的电子信号处理能力。但是，由于数据相关串扰或功率层反弹导致的传输逻辑失效或信号损坏，在似乎良好的这条链路上可能会产生不正确的码。可以在字符级、字级或更高的协议层更有效地确定其中许多影响，但其根本原因在于物理电路设计。把物理层信令与链路层传输关联起来，有效隔离和解决此类数据相关问题至关重要。 {{分页}}

　泰克高性能TDS6000C系列示波器提供了经过验证的PinpointÔ触发系统，包括数据速率高达3.125Gbps的串行码型触发。此外，它还提供了一种新型协议分析功能–协议触发和解码软件(作为TDS6000C系列的选项PTD提供)，是为8b/10b编码信号专门设计的。这种新功能与一系列其它测量功能相结合，满足了串行数据应用的带宽、采集和分析需求。

与竞争产品不同，泰克新推出的TDS6000C系列是在硬件中为8b/10b编码串行数据提供基于协议的触发解决方案的第一个示波器系列。

　 通过这种功能，设计人员可以把示波器设成在最多4个连续的10b字符上触发，这4个连续的10b字符既可以单独指定，也可以从预先定义的基本要素列表中选择。该仪器还对字符错误或不一致错误作出响应，为隔离损坏的传输提供了一种有效的手段。触发器的行为特点与其它Pinpoint触发类型的类似之处在于，它会立即对输入数据作出响应。换句话说，触发是一种实时功能，而不是后期处理操作。实际上，这可以触发定义的错误条件，而不是捕获任意数据窗口，然后搜索查看是否包含错误事件。

　 解码是自动的。采集结果是与带有全面注释的波形一起详细地显示字符级和字级信息。其信息包括信号特点和10位码内容、字符及其数据或符号值，以及基本数据和高层结构等字级信息。多个视图实现同步，因此可以把一个视图中的效果与另一个视图中的条件进行比较。例如，字视图中标出的不一致错误可以追踪到相应的字符编码和物理信号活动。通过这些信息，设计人员可以满怀信心地进行全面检查。

　在与TDS6000B/7000B一起订购时，选项PTD提供了8b/10b编码的数据解码功能。PTD软件与高速串行触发技术 (高达3.125Gbps)一起使用，可以触发和解码输入的数据。数据解码功能扩展到串行触发规范之外，支持超过10Gbps的最大码速率。使用串行设备的大多数示波器用户将结合使用选项PTD及一致性分析套件，如TDSRT-Eye和TDSJIT3 V2，其分别是眼图分析套件和抖动分析套件。

串行设备需要“深内存”进行一致性测试

　　当前的高速串行总线一致性测试和检验工作对示波器提出了更多的要求，而不仅仅是带宽和取样速率。记录长度是一个关键性能指标，是指存储采集子系统收集的数字化信号样点的内存深度(容量)。

新型TDS6000C数字存储示波器 (DSO)提供了业内顶级记录长度和取样速率组合。

　　抖动分析、调制和时钟测量及各种信号质量指标，都需要深内存支持新兴高速行业标准和规范中提出的详细分析要求。缺乏足够内存的示波器可能会不能精确高效地提供测量结果，也可能会不能根据要求的标准进行测量。

示波器结构决定着内存容量

　　专有结构选择决定了内存的最终容量。某些示波器系统把内存集成到一个芯片上，芯片上还包括其它采集功能。采用这种结构的仪器的全速内存相对较小(例如200万样点或2M)，其会辅以速度较慢的二级内存，二级内存不能以最大取样速率存储数据。

　　另一种方法是把示波器的采集单元与高速取样内存分开。这种结构可以一次支持示波器的全部取样速率、带宽和记录长度。TDS6000C系列，包括新推出的12 GHz TDS6124C和15 GHz TDS6154C DSO，都基于这种结构。新仪器可以配备在40 GS/s的最大取样速率时存储64 M样点(64M)的内存。

内存要求不断提高

　　随着串行技术速度越来越快、复杂程度越来越高，在一致性测试中必须记录的时间数量(用时钟周期、码型位数或单位间隔表示)也在不断提高。

　　在40GS/s的取样速率上(这是满足当前最快速的新兴串行传输标准要求的取样速率范围)，2M内存可以存储大约50微秒的全带宽信号数据。TDS6154C的64M内存可以存储1.6 ms全部取样速率的数据。

　　这两个数字之间的差异影响着仪器执行关键一致性测试的能力。伪随机码流试验(称为PRBS23-1测试和扩频时钟(SSC)调制测量，都要求高取样速率上的长记录长度。例如，PRBS23-1测试生成8,388,607位的数据，相当于56.8M样点。SSC测量(串行标准常见要求，如SATA II)可以捕获10个周期的低速调制包络，同时以全部取样速率取样。这一测试累积超过12M样点，评估是否符合调制标准。很明显，不能支持这些样点的结构将不足以满足许多串行数据测试要求。

　　在调试时，设计人员通常必须检查长期抖动特点或时钟漂移。某些一致性测试程序要求高取样速率时规定数量的单位间隔。在这些应用及许多其它应用中，没有什么东西可以代替深内存。内存深度是决定解决方案优劣的分水岭，在进行最苛刻的串行设备测量时，较差的解决方案一般会降低取样速率或应用灵活性。