Daha yüksek veri hızları genellikle özel test fikstürleri gerektirir
Yapay zeka, kitlesel video akışı ve diğer veriye aç uygulamaların ortaya çıkması nedeniyle daha hızlı veri merkezlerine ve yüksek hızlı bilgi işleme olan talep son birkaç yılda artmıştır. İşlem kapasitesi artmalı ve güç verimliliği ve sinyal bütünlüğü gibi zorluklar ortaya çıkmalıdır. Önde gelen teknoloji şirketleri, elektrik ve optik veri standartlarını ileriye taşımak için daha hızlı çipler ve PHY IP icat etmek için çalışıyor.
Bu ilerleme talepleri, veri sinyali hızlarını en yüksek performanslı test cihazlarının ölçebileceğinin ötesine taşımaktadır. Veri hızları 100 Gb/sn'nin üzerinde olan PHY çipleri ve alıcı-vericileri geliştirmek, kabul edilebilir ve tutarlı sinyal bütünlüğü performansını korumak için özel olarak üretilmiş test cihazları gerektirir.
Sabit test noktaları hata ayıklama zorlukları yaratır
Bu hızlarda doğrulama ölçümleri ve uyumluluk testleri, prototip kartlar üzerindeki sabit test noktalarında yapılmalıdır. Kalite güvence ve test mühendisleri, yalnızca belirli test noktalarına erişebilirken bağlantıdaki sorunları bulmanın zorlu bir görev olduğunu bilirler. En iyi probları, devreyi yüklemeden ve osiloskoplarında yanlış okumalara neden olmadan kanaldan akan yeni nesil yüksek hızlı PAM4 sinyallerini işleyemez.
Şekil 1. Bir prototip kart üzerinde geleneksel sabit test noktalarına sahip bir test kurulumu
Zaman içinde yeni veri standartları, uyumluluk testi için test prosedürlerindeki test noktalarını kodlar. Veri bağlantısında yalnızca belirli noktaların geliştiriciler tarafından erişilebilir olması, standartların test spesifikasyonlarına uygunluğu test etmek için iyidir, ancak herhangi bir şey ters giderse, özellikle kart düzeyinde geliştirme için uygun bir prob seti olmadan sorunları araştırmak ve değerlendirmek daha zordur.
İdeal olarak, bir test mühendisi test noktalarının dışındaki yüksek frekanslı sinyalleri ölçebilen, esnekliği en üst düzeye çıkaran ve hata ayıklamayı kolaylaştıran bir araca sahip olmalıdır. Aksi takdirde, uyumluluk sorunlarını tanımlamak bir tahmin oyununa dönüşür. Yakın zamana kadar problama teknolojisi, hata ayıklama ve kalite güvence yeteneklerinin kilidini açmak için modern veri hızlarını yakalayamamıştı.
Esnek, yüksek bant genişliğine sahip bir sonda ile tanışın
Keysight'ın yeni RCRC prob amplifikatör serisi InfiniiMax 4, test mühendislerinin bağlantının herhangi bir yerindeki en hızlı veri sinyallerini ölçebilmeleri için prob teknolojisini geliştirmeyi amaçlıyor. InfiniiMax 4 serisi, 50 GHz bant genişliğinin üzerindeki sinyalleri doğru bir şekilde ölçmek için piyasadaki ilk ve tek osiloskop probudur. Buna 52 GBd PAM4 sinyalleri de dahildir; bu da en hızlı PCIe 6.0/7.0 ve IEEE 802.3ck sinyallerinin bile erişilebilir olacağı anlamına gelir (Şekil 2).
Şekil 2. 53 GBd PAM4 sinyalini ölçen bir InfiniiMax 4 probunun osiloskop yakalama görüntüsü
Bir probun bant genişliğini ne belirler?
Problama hassas bir bilimdir. Tüm problar devreden “yükleme” adı verilen bir miktar akım çeker, ancak çok fazla prob yüklemesi istenmeyen etkilere neden olarak ölçümleri daha az doğru hale getirebilir. Aktif RC probları geniş bir frekans aralığında yüksek empedansa sahiptir, bu da onları birçok düşük yüklemeli uygulama veya DDR bellek testi gibi geniş bir empedans yelpazesini kapsayan uygulamalar için harika araçlar haline getirir. Ancak RCRC probları hem düşük hem de yüksek frekanslarda daha yüksek empedansa sahiptir (Şekil 4). PCIe ve Ethernet gibi yüksek hızlı bilgi işlemlerde bulunanlar gibi sürekli yüksek frekanslı ölçümler içeren uygulamalar için RCRC probları daha iyi bir seçimdir. Bu problar arasındaki farklar hakkında daha fazla bilgi için RCRC ve RC Problarının Gizemini Çözme bölümüne bakabilirsiniz.
Şekil 3. İki yaygın prob mimarisinin İki yaygın prob mimarisinin giriş empedans profili: RC ve RCRC
Şekil 4. InfiniiMax 4 serisindeki filtrelerin ve bant genişliklerinin karşılaştırılması
Bu yazı itibariyle InfiniiMax 4, sektörde 30 - 50+ GHz arasındaki dijital sinyalleri analiz edebilen tek probdur.) Bu kısmen InfiniiMax 4'ün yüksek bant genişliklerinde performansa öncelik veren bir RCRC probu olmasından kaynaklanmaktadır. InfiniiMax 4, her biri olağanüstü yüksek frekanslı RCRC bant genişliğine sahip üç amplifikatör modeliyle gelir: 42 GHz tuğla duvar filtre modeli, 52 GHz tuğla duvar filtre modeli ve 40 GHz Bessel-Thomson modeli (Şekil 3). Bessel-Thomson filtresinin bant genişliği sadece 40 GHz olmasına rağmen, tuğla duvar filtrelerinden daha uzun bir roll-off'a sahiptir, bu nedenle prob 50 GHz'in üzerindeki sinyalleri (zayıflatılmış bir frekans tepkisi ile) ölçebilir. Bu da IEEE 802.3ck Ethernet elektrik standardının 53 GBd PAM4 sinyallerini (106 Gb/sn) ölçümün erişebileceği bir yere koyar (Şekil 4). Yüksek hızlı bir sinyalin uygun bant genişliğine sahip bir probla ölçülmesi, düşük gürültü eşiklerine sahip sinyalleri analiz ederken ölçüm doğruluğunda büyük bir fark yaratır (Şekil 5).
Şekil 5. 30 GHz bant genişliği probu (üstte) ve 42 GHz bant genişliği probu (altta) ile ölçülen 64 GT/s NRZ sinyali
Esnek, modüler problamanın faydaları
Özel fikstürlerle yapılan geleneksel test yöntemleri genellikle kısıtlamalar ve verimsizlikler getirir. Mühendisler sıklıkla kurulum karmaşıklığı ile boğuşur ve karmaşık sinyal ağındaki sorunları hızlı bir şekilde belirleme ve çözme yeteneklerini sınırlar. InfiniiMax 4 serisi son derece modüler ve esnektir, sinyal bütünlüğü performansından ödün vermeden probun kullanılabilirliğini en üst düzeye çıkarır.
Şekil 6. InfiniiMax prob amplifikatörü, konektör, prob ucu ve test edilen kart üzerindeki yuva
InfiniiMax 4 prob amplifikatörlerinin üç modeli belirli frekans aralıkları için uyarlanmıştır: 40 GHz, 50 GHz ve 40 GHz Bessel-Thomson. Her üçü de osiloskopla arayüz oluşturmak için AutoProbe 3 kullanır ve probları InfiniiMax III prob kafalarıyla geriye dönük olarak uyumlu hale getirir. Çıkarılabilir, esnek prob uçları, farklı bant genişliği özelliklerine sahip bükülebilir prob uçları ile amplifikatör üzerindeki konektörlere takılır. Konektörler, siz onları test noktalarınıza lehimlerken ve ölçümlerinizi yaparken amplifikatörü ve uçları yerinde tutan yuvalara oturur (Şekil 6). Bu probların modülerliği, daha fazlası kullanılabilir hale geldikçe uçları veya diğer bileşenleri değiştirmeyi mümkün kılar.
Bu modüler prob sistemi, mühendislere test süreçlerinde esneklik ve özgürlük sağlar. Artık katı kurulumlarla kısıtlanmayan mühendisler, özel fikstürlere ihtiyaç duymadan bağlantının herhangi bir yerindeki her sinyali problayabilirler. Bu, InfiniiMax 4 probunu PCIe 6.0/7.0 ve IEEE 802.3ck gibi en yüksek hızlarda çalışan her test mühendisi için rahat problama için önde gelen araç haline getirir.
Nereden temin edebilirim?
InfiniiMax 4 prob ailesi, şimdiye kadar tasarlanmış en yüksek bant genişliğine sahip, en düşük ENOB osiloskop olan UXR Serisi osiloskoplarla çalışmak üzere özel olarak tasarlanmıştır.
InfiniiMax 4 problarını denemek ister misiniz? Yüksek hızlı test yolculuğunuza bugün başlamak için InfiniiMax Yüksek Performanslı Problar sayfasını ziyaret edin.
InfiniiMax Serisi RC ve RCRC yüksek bant genişlikli osiloskop problarına ek olarak Keysight, pasif, aktif, akım, optik, yüksek voltaj ve diğer problardan oluşan geniş bir koleksiyona sahiptir. Projeniz için doğru probları bulun.
