Test- und Messungsanwendungen

Kommunikationstest

Die Geräte für Tests und Überwachung bestehen aus verschiedenen Produkten aus den Marktsegmenten verkabelt, kabellos, optisch und Telekom. Diese Produkte umfassen Netzwerk-/Protokollanalysegeräte, Spektrumanalysatoren, Bitfehlerrate-Prüfeinrichtungen (BERTs), VoIP-Testgeräte (Voice over Internet Protocol), SONET/SDH-Testgeräte und mehr.

Die Entwicklung von Kommunikations-Testgeräten steht vor einer dreifachen Herausforderung:

  1. Die Notwendigkeit, eine Vielzahl von Standards wie PCI Express* (PCIe-gen3 und PCIe-gen4*) und 10-Gigabit-Ethernet (10 GbE) zu unterstützen, und zwar deutlich vor den Geräteherstellern.
  2. Der ständige Druck zum Upgrade von Produkten, die entstehende Standards, neue Eigenschaften und neue Funktionalität unterstützen
  3. Die Notwendigkeit, die Zahl der Mainboards durch die Integration hoher Leistung zu reduzieren

Daher benötigen Designer programmierbare Lösungen, die ihnen Flexibilität bei Upgrades bieten und die Lebensdauer der Prüfeinrichtungen verlängern können. Die Programmierbarkeit ist sowohl geschäftlich als auch vom Design her erforderlich und macht FPGAs zur idealen Lösung für diese Anwendungen.

Die folgende Abbildung illustriert die Verwendung von Intel® FPGAs und Intel® FPGA Intellectual Property (IP) Funktionen in einem Multiport Netzwerk/Protokoll-Analysegerät. Es gibt drei wichtige funktionelle Blocks in einer typischen Tester Line Card: einen Generator, eine Framer/MAC-Einheit (Media Access Control) und einen Analyzer. Der Generator generiert das Testmuster, das dann zum Framing an den Framer geschickt wird und dann zum gestesteten Gerät (DUT, Device under Test). Sobald die Daten aus dem DUT zurückgekommen, sendet der Framer die Daten an den Analyzer weiter, zum Test der Bit-Fehlerrate (BER), ein Histogramm und verschiedene andere Testverfahren.

Wichtige Systemarchitektur-Variablen

  • Anzahl der Ports pro Line Card
  • Leistung (gesamter Leistungsverlust pro Mainboard: maximal 50–60 W)
  • Mehrere Ports mit unterschiedlichen Netzwerkprotokollen (Ethernet, GbE, optisch usw.)
  • Software/Hardware-Partitionierung (Ebene 1–7)

Multiport Netzwerk-Protokollanalysator

Lösungen

Die funktionsreiche Architektur von Intel Stratix-10 bietet eine hervorragende Lösung für die Fertigungsanforderungen von Kommunikationstest-Geräten. Diese programmierbaren Gerätereihen bieten Systemdesignern Flexibilität, Leistung, Integration und Designressourcen, die in keiner anderen Gerätelösung verfügbar sind. Diese Geräte sowie das umfangreiche IP-Portfolio von Intel bieten Designern branchenführende Entwicklungslösungen für die nächste Generation von Kommunikationstest-Geräten.

FPGAs der Produktreihe Intel Stratix-10 verwenden eine leistungsstarke Architektur, die blockbasierte Designs beschleunigt, um eine maximale Systemleistung zu erzielen. Intel Stratix 10 Geräte umfassen bis zu 2,75 MB äquivalente Logikelemente (LEs) und bis zu 229 MB Embedded-Speicher, leistungsstarke DSP-Blöcke (Digital Signal Processing) mit variabler Präzision und bis zu 11.520 18-x19 leistungsstarke Multiplikatoren sowie flexible I/Os für die beliebtesten Schnittstellenstandards. Zu den Produktreihen gehören SX, GX, TX, MX und eine Vielzahl von Funktions- und Leistungsoptionen zur Anpassung der besten Lösungen an die Bedürfnisse der nächsten Generation. Die Produktreihe Stratix-10MX besitzt integriertes 3,25 GB bis 16 GB High Bandwidth Memory (HBM), was bis zu 512 GB/s Durchsatz ermöglicht und gleichzeitig die Lösungsgröße insgesamt reduziert und durch eine branchenführende Integration zusätzliche Zuverlässigkeit bietet. Stratix-10SX Geräte enthalten einen integrierten 64-Bit ARM Cortex-A53 APU Komplex und vollständigen Software-Support und Tools zur Beschleunigung der Softwareentwicklung (GPOS und RTOS).

Die Geräte der Produktreihe Intel Stratix-10 umfassen auch Produktionseinrichtungen mit Transceivern mit Datenraten von bis zu 58 Gbit/s, mit nahtloser Umstellung zwischen PAM4 und NRZ, sowie bis zu 144 Vollduplex-Transceiverkanälen mit der erforderlichen Genauigkeit für mehrere serielle Protokolle wie PCIe 1.1, 2.0, 3.0. (Bitte senden Sie eine E-Mail oder rufen Sie uns an, um mehr über die neuesten Verbindungslösungen wie PCI Express* Gen4 x16 zu erfahren.) Die Verwendung integrierter Transceiver in einigen Modellen dieser Reihe bietet eine Lösung, die für Kommunikationstest-Produkte sowohl Kosten als auch Platz spart. Intel Stratix-10 Geräte besitzen den Embedded-Speicher und die LE-Ressourcen, die für die Verarbeitung von Eingabe- und Ausgabedaten, wie Framing, BER Tests und Taktsignalsynchronisierung erforderlich sind. Zu den Stratix-10-Geräten gehören auch 100 Gigabit Ethernet MAC und eine Vielzahl von FEC-Lösungen.

Die Intel Arria-10® FPGA Reihe umfasst einzigartige Innovationen wie einen eingebetteten Dual-Core ARM* Cortex*-A9 MPCore* Prozessor. Dieses HPS (Hard Processor System) umfasst eine Vielzahl gehärteter Peripheriegeräte sowie leistungsstarke und sichere Subsysteme. Die Produktreihe Arria 10 bietet bis zu 78 Vollduplex-Transceiver mit Datenraten von bis zu 25,78 Gbit/s Chip-to-Chip, 12,5 Gbit/s Backplane und bis zu 1.150 K äquivalente Logikelemente (LEs), gehärtete Speicherschnittstellen und eine leistungsoptimierte Core-Architektur mit neugestalteten ALMs (Adaptive Logic Modules) DSP-Blöcke mit variabler Präzision, dezentrale Speicherblöcke und fraktionale Taktsynthese PLLS (Phase-Locked Loops).

Die kostengünstigen Intel Cyclone FPGAs sind ideal für Anwendungen, die einen geringeren Preis pro Port benötigen. Ein Cyclone Gerät kann mit Intel IP Core, wie dem 10/100 Ethernet MAC, verwendet werden, um die Designzeit zu reduzieren. Der Nios® II Embedded-Prozessor kann zur Ausführung einiger Steuerungsfunktionen im System genutzt werden. Die Integration verschiedener separater Geräte in ein einziges Intel Cyclone Gerät reduziert die Anzahl der Komponenten an Bord und auch die Kosten und den Zeitaufwand für das Design. Cyclone Geräte besitzen eine hocheffiziente Gerätearchitektur und erfüllen die Leistungs- und Preisanforderungen von Kommunikationstest-Produkten, bei denen es auf den Preis ankommt. Die Kombination aus kostengünstigen Cyclone Geräten und Intel IP Cores kann zu verkürzten Entwicklungszyklen und daher zu einer schnelleren Markteinführung und erheblichen Kosteneinsparungen führen.

Intel MAX10 ist auch eine ideale Lösung für die Systembus-Umsetzung und ein komplexes Netzteil-Systemmanagement, darunter vorverifizierte Stromverwaltungslösungen aus der Produktreihe Intel Enpirion® mit integrierten Lösungen am Angriffspunkt, die speziell für alle Intel PSG FPGA Geräte entwickelt und verifiziert werden.

Intel bietet eine Vielzahl von IP Cores, die in Testgeräten verwendet werden können. Schnelle Chip-zu-Chip-Schnittstellen wie SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII und XAUI und Speicher-Interfaces wie DDR3 und RLDRAM III können von der Intel FPGA IP Portfolio Website heruntergeladen werden.

400GE Testgerät mit 8x56 Gbit/s Transceivern

Geräte für Kommunikationstests, wie kabelgebundene und drahtlose Kommunikationstest-Systeme umfassen eine Reihe von standardmäßigen Testlösungen, die die neuesten Hochleistungsfähigkeiten erfordern, um neu entstehende Kommunikationsbereiche wie 400G/800G Ethernet oder 5G Mobilfunk abzudecken.

Die Geräte der Reihe Stratix-10 basieren auf der preisgekrönten Stratix-Architektur und umfassen die Embedded-Speicher- und LE-Ressourcen, die für die Anschlussverwaltung bei Eingabe und Ausgabe benötigt werden, wie z. B. die Signalsynchronisierung und die Timing-Analyse. Die Intel Stratix Gerätereihe verbindet bis zu 60 58-Gbit/s-Transceiver (oder 120 NRZ Transceiver) mit bis zu 24 zusätzlichen 28,3-Gbit/s- und 17,4-Gbit/s-Transceivern und bietet die Signalintegrität für serielle Protokolle wie PCIe-Gen3. Zu den Stratix-10-Geräten gehören auch 100 Gigabit Ethernet MAC und eine Vielzahl von FEC-Lösungen für Gigabit Ethernet-Anwendungen. (Bitte senden Sie eine E-Mail oder rufen Sie uns an, um mehr über die neuesten Verbindungslösungen wie PCI Express* Gen4 x16 und die Intel PSG-Lösungs-Roadmaps für Gigabit-Transceiver, hochwertige FEC-Lösungen und massive TeraFLOPS DSP der nächsten Generation zu erfahren.)

ATE für Halbleiterprodukte

Halbleiter ATE (Automated Test Equipment) besteht aus verschiedenen Geräten oder Karten, die zum Testen von Speicher, digitalen, Mischsignal- und System-on-Chip (SoC) Komponenten verwendet werden, sowohl im Wafer-Stadium als auch verpackt. Diese Testsysteme werden aufgrund der Nachfrage in den Märkten Verbraucher, Computing und Kommunikation ständig weiterentwickelt. Um mit Innovationen in der Halbleiterbranche Schritt zu halten, müssen die heutigen ATE-Produkte mehr Funktionalität mit höherer Geschwindigkeit als je zuvor bieten.

Die programmierbare Logik spielt bei der Entwicklung von ATE-Produkten eine wichtige Rolle, indem sie Flexibilität und Skalierbarkeit bietet. Funktionen wie Taktgenauigkeit, Speichersteuerung, DSP-Analyse (digitale Signalverarbeitung), Hochgeschwindigkeits-I/O-Fähigkeit und Einhaltung der Jitter-Werte werden alle von programmierbarer Logik unterstützt. Die Abbildung unten zeigt eine typische Instrumentenkarte in einem ATE-System. Aufgrund der zunehmenden Komplexität von ATE-Produkten wird ständig mehr geistiges Eigentum (IP) in die programmierbare Logik integriert.

Intel bietet eine Vielzahl von IP Cores, die in ATE-Produkten verwendet werden können. Speicherschnittstellen wie DDR3, DDR4 und RLDRAM III oder Highspeed-Bus-Interfaces wie PCI Express* (PCIe-gen3), SFI und SerialLite (ein ultraleichtes Punkt-zu-Punkt-Datenprotokoll mit hoher Bandbreite) können von der Intel FPGA IP Portfolio Website heruntergeladen werden. (Bitte senden Sie eine E-Mail oder rufen Sie uns an, um mehr über die neuesten Verbindungslösungen wie PCI Express* Gen4 x16 zu erfahren.)

Typische ATE-Teststation

Lösungen

Die Architektur der Gerätereihen Stratix-10®, Arria-10® und Cyclone® bietet mit ihrem hohen Funktionsumfang eine hervorragende Lösung für die ATE-Produktion. Diese Gerätereihen liefern Systemdesignern Flexibilität, Leistung, Integration und Designressourcen, die in keiner anderen Gerätelösung verfügbar sind. Diese Chipprodukte bieten in Kombination mit Intels umfangreichem Portfolio an IP Cores Designern branchenführende Lösungen für die Entwicklung von ATE-Plattformen der nächsten Generation.

Die FPGAs der Produktreihe Stratix-10, mit 2,75 MB äquivalenten Logikelementen (LEs) haben bis zu 229 MBit Embedded-Speicher, leistungsstarke DSP-Blöcke mit variabler Präzision und bis zu 11.520 18x19 Hochleistungs-Multiplikatoren und flexible I/Os für die meisten beliebten Schnittstellenstandards. Zu den Produktreihen gehören SX, GX, TX, MX und eine Vielzahl von Funktions- und Leistungsoptionen zur Anpassung der besten Lösungen an die Bedürfnisse der nächsten Generation. Die Produktreihe Stratix-10MX besitzt integriertes 3,25 GB bis 16 GB High Bandwidth Memory (HBM), was bis zu 512 GB/s Durchsatz ermöglicht und gleichzeitig die Lösungsgröße insgesamt reduziert und durch eine branchenführende Integration zusätzliche Zuverlässigkeit bietet. Stratix-10SX Geräte enthalten einen integrierten 64-Bit ARM Cortex-A53 APU Komplex und vollständigen Software-Support und Tools zur Beschleunigung der Softwareentwicklung (GPOS und RTOS).

Die Geräte der Reihe Stratix-10 basieren auf der preisgekrönten Stratix-Architektur und umfassen die Embedded-Speicher- und LE-Ressourcen, die für die Anschlussverwaltung bei Eingabe und Ausgabe benötigt werden, wie z. B. die Signalsynchronisierung und die Timing-Analyse. Die Intel Stratix Gerätereihe verbindet bis zu 60 58-Gbit/s-Transceiver (oder 120 NRZ Transceiver) mit bis zu 24 zusätzlichen 28,3-Gbit/s- und 17,4-Gbit/s-Transceivern und bietet die Signalintegrität für serielle Protokolle wie PCIe-Gen3. (Bitte senden Sie eine E-Mail oder rufen Sie uns an, um mehr über die neuesten Verbindungslösungen wie PCI Express* Gen4 x16 und die Intel PSG-Lösungs-Roadmaps für Gigabit-Transceiver, hochwertige FEC-Lösungen und massive TeraFLOPS DSP der nächsten Generation zu erfahren.) Zu den Stratix-10-Geräten gehören auch 100 Gigabit Ethernet MAC und eine Vielzahl von FEC-Lösungen.

Die Intel Arria-10® FPGA Reihe umfasst einzigartige Innovationen wie einen eingebetteten Dual-Core ARM* Cortex*-A9 MPCore* Prozessor. Dieses HPS (Hard Processor System) umfasst eine Vielzahl gehärteter Peripheriegeräte sowie leistungsstarke und sichere Subsysteme. Die Produktreihe Arria 10 bietet bis zu 78 Vollduplex-Transceiver mit Datenraten von bis zu 25,78 Gbit/s Chip-to-Chip, 12,5 Gbit/s Backplane und bis zu 1.150 K äquivalente Logikelemente (LEs), gehärtete Speicherschnittstellen und eine leistungsoptimierte Core-Architektur mit neugestalteten ALMs (Adaptive Logic Modules) DSP-Blöcke mit variabler Präzision, dezentrale Speicherblöcke und fraktionale Taktsynthese PLLS (Phase-Locked Loops).

Intel bietet eine Vielzahl von IP Cores, die in Testgeräten verwendet werden können. Die Chip-zu-Chip- und Speicherschnittstellen wie DDR3, DDR4 und RLDRAM III können von der Intel FPGA IP Portfolio Website heruntergeladen werden.

Für Anwendungen, die einen niedrigeren Preis pro Pin benötigen, sind die Geräte der Intel Cyclone FPGA-Reihe mit ihrer hohen Dichte bei niedrigem Preis die ideale Wahl. Cyclone Geräte können in Verbindung mit Intel IP Cores wie dem Nios® II Embedded-Prozessor verwendet werden, um Steuerungsfunktionen zu implementieren, welche die Designzeit deutlich kürzen. Diese eingebettete IP-Funktion kann Entwicklungszyklen verkürzen, Kosten senken und die Markteinführungszeit beschleunigen. Die Integration verschiedener Peripheriegeräte in ein einziges Gerät der Intel Cyclone Reihe reduziert die Anzahl der separaten Komponenten auf Mainboards sowie die damit verbundenen Designkosten und die Designdauer, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Mit einer hocheffizienten Gerätearchitektur erfüllen die Geräte der Intel Cyclone Reihe die Leistungs- und Integrationsanforderungen von ATE-Produkten.

TEST FÜR ALLGEMEINE ZWECKE

Test- und Messinstrumentierung

Allzweck-Testgeräte bestehen aus Produkten wie Oszilloskopen, Logikanalysatoren, Signalgeneratoren, Video-Testgeräten, Auto-Testgeräten und vielem mehr. Diese Produkte werden zu verschiedenen Zwecken in Umgebungen verwendet, die von Labors bis hin zu Produktionsstätten reichen.

Die programmierbare Logik spielt bei der Entwicklung von Allzweck-Testgeräten weiterhin eine wichtige Rolle. Die Flexibilität und Skalierbarkeit von FPGA beschleunigt die Markteinführung und reduziert das Risiko. In Kombination mit den schnellen Fortschritten bei der Integrationsfähigkeit hat dies programmierbare Logik zum neuen Herzstück von Hardware- und Software-Entwicklungsteams gemacht.

Neben der Verwendung programmierbarer Logik entstehen zahlreiche neue Schaltkreisstrukturen, da die Leistungsanforderungen und die Schaltskreisdichte ansteigen. Die häufige Nutzung neuer Busse, die oft eine schnelle serielle Datenübertragung anbieten und der weitverbreitete Einsatz von System-on-a-Chip (SoC) und System-on-a-programmable-Chip (SOPC) Geräten sind in der Branche zum Standard geworden. Jetzt müssen Designer mit sehr komplexen Design- und Schaltungsstrukturen arbeiten, was das Debugging von Schaltkreisen schwieriger und gleichzeitig sogar noch notwendiger macht.

Typische FPGA-Verwendung in tragbaren Oszilloskopen

Typische FPGA-Verwendung in Video-Testgeräten

Lösungen

Die Architektur der Gerätereihen Stratix-10®, Arria-10® und Cyclone® bietet mit ihrem hohen Funktionsumfang eine hervorragende Lösung für Allzweck-Testinstrumente. Diese Gerätereihen liefern Systemdesignern Flexibilität, Leistung, Integration und Designressourcen, die in keiner anderen Gerätelösung verfügbar sind. Diese Chipprodukte bieten in Kombination mit Intels umfangreichem Portfolio an IP Cores Designern branchenführende Lösungen für die Entwicklung von ATE-Plattformen der nächsten Generation sowie Video-Testplattformen mit hoher Bandbreite.

Die FPGAs der Produktreihe Stratix-10, mit 2,75 MB äquivalenten Logikelementen (LEs) haben bis zu 229 MBit Embedded-Speicher, leistungsstarke DSP-Blöcke mit variabler Präzision und bis zu 11.520 18x19 Hochleistungs-Multiplikatoren und flexible I/Os für die meisten beliebten Schnittstellenstandards. Zu den Produktreihen gehören SX, GX, TX, MX und eine Vielzahl von Funktions- und Leistungsoptionen zur Anpassung der besten Lösungen an die Bedürfnisse der nächsten Generation. Die Produktreihe Stratix-10MX besitzt integriertes 3,25 GB bis 16 GB High Bandwidth Memory (HBM), was bis zu 512 GB/s Durchsatz ermöglicht und gleichzeitig die Lösungsgröße insgesamt reduziert und durch eine branchenführende Integration zusätzliche Zuverlässigkeit bietet. Stratix-10SX Geräte enthalten einen integrierten 64-Bit ARM Cortex-A53 APU Komplex und vollständigen Software-Support und Tools zur Beschleunigung der Softwareentwicklung (GPOS und RTOS).

Die Geräte der Reihe Stratix-10 basieren auf der preisgekrönten Stratix-Architektur und umfassen die Embedded-Speicher- und LE-Ressourcen, die für die Anschlussverwaltung bei Eingabe und Ausgabe benötigt werden, wie z. B. die Signalsynchronisierung und die Timing-Analyse. Die Intel Stratix Gerätereihe verbindet bis zu 60 58-Gbit/s-Transceiver (oder 120 NRZ Transceiver) mit bis zu 24 zusätzlichen 28,3-Gbit/s- und 17,4-Gbit/s-Transceivern und bietet die Signalintegrität für serielle Protokolle wie PCIe-Gen3. (Bitte senden Sie eine E-Mail oder rufen Sie uns an, um mehr über die neuesten Verbindungslösungen wie PCI Express* Gen4 x16 und die Intel PSG-Lösungs-Roadmaps für Gigabit-Transceiver, hochwertige FEC-Lösungen und massive TeraFLOPS DSP der nächsten Generation zu erfahren.) Zu den Stratix-10-Geräten gehören auch 100 Gigabit Ethernet MAC und eine Vielzahl von FEC-Lösungen.

Die Intel Arria-10® FPGA Reihe umfasst einzigartige Innovationen wie einen eingebetteten Dual-Core ARM* Cortex*-A9 MPCore* Prozessor. Dieses HPS (Hard Processor System) umfasst eine Vielzahl gehärteter Peripheriegeräte sowie leistungsstarke und sichere Subsysteme. Die Produktreihe Arria 10 bietet bis zu 78 Vollduplex-Transceiver mit Datenraten von bis zu 25,78 Gbit/s Chip-to-Chip, 12,5 Gbit/s Backplane und bis zu 1.150 K äquivalente Logikelemente (LEs), gehärtete Speicherschnittstellen und eine leistungsoptimierte Core-Architektur mit neugestalteten ALMs (Adaptive Logic Modules) DSP-Blöcke mit variabler Präzision, dezentrale Speicherblöcke und fraktionale Taktsynthese PLLS (Phase-Locked Loops).

Intel bietet eine Vielzahl von IP Cores, die in Testgeräten verwendet werden können. Die Chip-zu-Chip- und Speicherschnittstellen wie DDR3, DDR4 und RLDRAM III können von der Intel FPGA IP Portfolio Website heruntergeladen werden.

Für Anwendungen, die einen niedrigeren Preis pro Pin benötigen, sind die Geräte der Intel Cyclone FPGA-Reihe mit ihrer hohen Dichte bei niedrigem Preis die ideale Wahl. Cyclone Geräte können in Verbindung mit Intel IP Cores wie dem Nios® II Embedded-Prozessor verwendet werden, um Steuerungsfunktionen zu implementieren, welche die Designzeit deutlich kürzen. Diese eingebettete IP-Funktion kann Entwicklungszyklen verkürzen, Kosten senken und die Markteinführungszeit beschleunigen. Die Integration verschiedener Peripheriegeräte in ein einziges Gerät der Intel Cyclone Reihe reduziert die Anzahl der separaten Komponenten auf Mainboards sowie die damit verbundenen Designkosten und die Designdauer, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Mit einer hocheffizienten Gerätearchitektur erfüllen die Geräte der Intel Cyclone Reihe die Leistungs- und Integrationsanforderungen von ATE-Produkten.

Intel bietet eine Vielzahl von IP Cores, die in Testgeräten verwendet werden können. Chip-zu-Chip-Schnittstellen wie SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII und XAUI und Speicher-Interfaces wie DDR3 und RLDRAM III können von Intel heruntergeladen werden.

 

Modulare Testsysteme

Designer von Allzweck-Test- und Messgeräten wie Oszilloskopen und Logikanalysatoren haben in der Vergangenheit benutzerdefinierte Hardware implementiert. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach geringeren Kosten und höherer Flexibilität werden modulare Geräte auf Basis von PXI (PCI Extensions for Instrumentation) immer beliebter. Diese Systeme teilen Hardware-Ressourcen (z. B. Gehäuse, Netzteil, CPU) und nutzen benutzerdefinierte Software, um individuelle Messungen zu machen und neue Standards zu unterstützen.  

Für Ihre anwendungsspezifischen Anforderungen können Sie jetzt Folgendes tun:

  • Einfach modulare PCIe-basierte Funktionsboards unter Verwendung von Intel FPGA IP für PCI Express implementieren.
  • Mehrere Serialisierer/Deserializer (SERDES) Kanäle bis zu 12,5 Gbit/s in FPGAs der Produktreihe Stratix® integrieren.
  • Schnell benutzerdefinierte Funktionalität und Schnittstellen erzeugen, indem Sie FPGAS der Reihe Intel Stratix and Intel Arria® verwenden und die Designsoftware Intel Quartus® Prime nutzen.

Modulbasierte Systeme

Tragbar

Tragbare Geräte in kompakter Größe können als Instrumente für Feldversuche eingesetzt werden, wie z. B. Multimeter, tragbare Oszilloskope und Auto-Testgeräte.

Diese tragbaren Geräte wurden mit einer Vielzahl separater Komponenten und einer CPU implementiert. Allerdings benötigt es mehr Zeit und Ressourcen, um diese benutzerdefinierten Hardware-Plattformen zu implementieren, was folgende Auswirkungen hat:

  • Verschwendung von Arbeit zur Entwicklung von Standardblöcken statt von benutzerdefinierten Blöcken
  • Risiko der Überalterung von mehreren separaten ASSP- und CPU-Komponenten
  • Integrationsrisiko, Kosten und Unflexibilität von ASICs

Mit den neuesten Intel Quartus® Prime Entwicklungs-Tools, DSP Builder für Intel FPGAs, dem Nios® II Embedded-Prozessor und den programmierbaren Hardware-Funktionen von Intel Cyclone®, Intel Arria® und den FPGAs der Intel Stratix® Reihe können Sie Folgendes tun:

  • Mehrere ASSP-Geräte und die CPU in ein einzelnes anwendungsunabhängiges FPGA integrieren
  • Unabhängige Funktionen in mehreren Nios II Prozessoren auf einem einzigen FPGA implementieren
  • Die Koprozessorlogik mit einem Nios II Prozessor verbinden, um die Funktionsleistung zu optimieren
  • Einfach alle anwendungsspezifische und standardmäßige IP-Funktionalität (Intellectual Property) mit SOPC Builder integrieren

Zu den weiteren Produktivitätsvorteilen gehören:

  • Wiederbenutzung früherer IP-Entwicklungsprojekte
  • Nutzung zusätzlicher Intel FPGA und Partner-IP-Blöcke
  • Auslagern von anwendungsspezifischen analogen I/O- und Sensorschaltkreisen auf modulare Tochterkarten

Die Abbildung unten zeigt, wie ein Intel Cyclone, Intel Arria oder Intel Stratix FPGA ein System-on-a-programmable-Chip (SOPC) unter Verwendung von einem oder mehreren Nios II Prozessoren implementiert, einschließlich der benutzerdefinierten Logik. Die Benutzeroberfläche, anwendungsspezifische analoge Funktionalität und Netzwerkkonnektivität können hinzugefügt werden, um das tragbare Gerät zu ergänzen.

Tragbare Testgeräte

Tragbare Testgeräte können von dem branchenweit bekannten integrierten NIOSII FPGA 32-Bit-Embedded-Prozessor profitieren. Cyclone FPGAs bieten die erforderliche Integration, um die Mainboardgröße von Handheld-Systemen zu minimieren und gleichzeitig branchenweit führende Energieeffizienz zu liefern. Arria-10 ist auf das obere Ende des tragbaren Segments ausgerichtet, wo die Batterieleistung noch immer sehr bedeutend ist, aber eine höhere Systemleistung verlangt wird. Mit Arria-10 kann der Benutzer die Dual ARM Cortex-A9 APU und das in die SX-Reihe eingebettete Subsystem nutzen, um ein breites Spektrum an RTOS sowie ein reichhaltiges GPOS mit vollständigem GUI auszuführen, wie z. B. moderne Linux-Kernels. Solche integrierten Funktionen für diese FPGAs umfassen Prozessor (NIOSII oder Dual ARM Cortex-A9), LPDDR-Speichercontroller, energieeffizientes DSP, verschiedene Arten von Peripheriegeräteanschlüssen, Displaytreiber, jede Menge LVDS I/O und zusätzliche PCIe-Funktionalität. Datenerfassung und Mainboard-Funktionen können integriert werden, wodurch Mehrfachboardlösungen eliminiert und das Gewicht und die Größe der tragbaren Testgeräte reduziert werden.

Markttrends

Kommunikationstest

Kommunikationstest

Das Teilsegment der Kommunikationstests ist eng mit dem Segment der Telekommunikation verbunden. Insbesondere bewegt sich das Teilsegment der Kommunikationstests in Verbindung mit den Kapitalausgaben im Telekommunikationsbereich.

Mit einer Marktgröße von etwa 12 Milliarden US-Dollar im Jahr 2014 wächst der Markt für Kommunikationstestgeräte um etwa 7 % CAGR.

Drahtlose Testgeräte

  • Spektrum/Geräuschanalysator
  • Signalgeneratoren
  • Handapparat-Emulatoren/Testgeräte
  • Basisstation-Test
  • Tx/Rx Netzwerk-Vektortestgerät
  • Modulationsbereich-Testgerät

Kabeltestgeräte

  • Spektrumanalysatoren
  • Signalgeneratoren
  • Netzwerkprotokoll-Analysatoren
  • DSL-Testgeräte
  • SONET/SDH-Testgeräte
  • IP (Intellectual Property) Router-Testgeräte

Markttrends und Dynamik

Folgende Faktoren bestimmen Markttrends und Dynamik im Kommunikationsbereich:

  • Anbieter von Testgeräten konzentrieren sich auf modifizierbare Plattformen und entwickeln diese:
    • Ermöglicht abgeleitete Produktangebote, so dass Sie dieselbe Entwicklung nutzen und das Produkt an verschiedenen Leistungs- und Preispunkten positionieren
    • Macht Testgeräte zukunftssicher, um die Produktlebenszeit zu verlängern
  • Schwerpunkt auf Preisreduzierung pro Port
  • Umfassende Notwendigkeit von Funktions-Tests
  • Ideal für kleine Boutique-Unternehmen – über 50 Prozent des Markts für Tests wird von kleineren Firmen abgedeckt
  • Die folgenden Faktoren sprechen eindeutig für FPGAs:
    • Allmähliche Erweiterung der Funktionen
    • Ständige Upgrade-Anfragen
    • Neue, sich entwickelnde Kommunikations-Standards/Protokolle
  • Früher Zugriff auf hochmoderne Technik ist von entscheidender Bedeutung:
    • Normalerweise liegt eine Periode von 12 bis 18 Monaten zwischen dem Beginn der Entwicklung von Testgeräten und der generellen Akzeptanz einer Technologie.

ATE für Halbleiterprodukte

ATE für Halbleiterprodukte

Der ATE/Halbleiter-Testbereich ist ein Teilsegment, das dramatisch ansteigen und plötzlich extrem fallen kann.

Mit einer Marktgröße von ca. 4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2014 wächst der ATE/Halbleiterbereich um etwa 3 % CAGR.

Der ATE/Halbleiter-Testbereich besteht aus sechs unterschiedlichen Arten von Testgeräten:

  • Analog/Linearer Test
  • Mischsignal-Tests
  • RF/Mikrowellen-Test
  • Digital/Logik-Test
  • Speicher-Test
  • System-on-Chip (SOC) Test

Der ATE-Markt basiert auf den Halbleiter-Chipvolumen. Mit dem allmählichen Anstieg des Chipvolumens steigt auch die Nachfrage nach Chip-Testgeräten.

Angesichts der starken Zunahme der Nutzung von Speichergeräten in Endprodukten wie Haushaltsgeräten, Mobiltelefonen und Automobilien überrascht es nicht, dass das Teilsegment für Speicher-Testgeräte das größte im ATE-Bereich ist.

Markttrends und Dynamik

Folgende Faktoren bestimmen Markttrends und Dynamik im ATE-Bereich:

  • ATE-Anbieter sind daher an einen Zyklus aus Boom und Rezession gebunden
  • Testgerätebestellungen:
    • Kapitalnutzungsraten bestimmen die Bestellungen von Anlagegütern
      • Kunden kaufen auf der Basis der Technik, geringen Ausfallraten (also Zuverlässigkeit der Geräte) und der Fähigkeit, Systeme rechtzeitig zu liefern
    • Erwartungen der Gerätehersteller über zukünftige Chipvolumen
  • Die Reduzierung der Testzeiten ist wichtig, denn geringere Testzeiten bedeuten, dass mehr Geräte getestet werden können, was zu einem höheren Umsatz führt.
  • Jeder Kunde hat seine eigene Testmethode – das führt zu einem Geschäft mit hoher Mischung/niedrigem Volumen (mit Ausnahme des hochvolumigen Speichermarkts)
  • Kunden wollen Folgendes:
    • Die Kapitalrendite (ROI) bestehender Systeme zu verlängern – was Upgrades vor Ort erfordert
    • Tagtäglich unterschiedliche Technologien zu testen – was Flexibilität im System erfordert
  • ATE-Anbieter verfügen über eine begrenzte Kundenbasis (nur 25 bedeutende unabhängige Gerätehersteller und 10 unabhängige Testhäuser weltweit)
  • ATE-Anbieter versuchen, die Entwicklung von Systemen mit einem Modellkunden zu verbinden und später dann an weitere Produktionskunden zu verkaufen.

Allgemeiner Test

Allgemeiner Test

Das Marktsegment für Allzwecktests ist vielfältig und umfasst Oszilloskope, Signalgeneratoren, Geräte für die Autodiagnose und Fernseh-Videotestgeräte. Aufgrund seiner vielfältigen Natur hängt der Erfolg des Marktsegments für Allzwecktests von einem breiten Spektrum von Endmärkten ab und folgt dabei eher dem generellen Hightech-Markt.

Mit einer Marktgröße von ca. 5 Mrd. US-Dollar im Jahr 2014 wächst Allzweck-Testmarkt um etwa 3 % CAGR.

Allzweck-Testsysteme

  • Oszilloskope
  • Spektrumanalysatoren
  • Signalgeneratoren
  • Logikanalysatoren
  • Generator für beliebige Wellenformen und Funktionen
  • Multimeter
  • Netzwerkanalysatoren

Markttrends und Dynamik

Die folgenden Faktoren bestimmen Markttrends und Dynamik im Allzwecktest-Marktbereich:

  • Sehr fragmentiertes Marktsegment
    • Eine breite Palette von Kunden mit sehr verschiedenen Test- und Messanforderungen
    • Viele Anbieter von Testlösungen, die lokale/benutzerdefinierte Lösungen bieten
  • Anbieter von Tests verwenden zunehmend modulare Lösungen:
    • Logikanalysatoren und Oszilloskope als Beispiel für die Entwicklung in Richtung auf PXI/AXI basierte modulare Instrumenten-Formfaktoren.

Referenzlinks für Test- und Messlösungen

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