แอพพลิเคชันสำหรับการทดสอบและการตรวจวัด

อุปกรณ์ตรวจสอบและทดสอบการสื่อสารประกอบด้วยผลิตภัณฑ์หลากหลายรายการในส่วนตลาดด้านระบบไร้สาย ออปติคัล การสื่อสาร และ Wireline ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ประกอบด้วยตัววิเคราะห์เครือข่าย/โปรโตคอล, ตัววิเคราะห์สเปกตรัม, ตัวทดสอบอัตราบิตผิดพลาด (BERT), ตัวทดสอบการส่งข้อมูลประเภทเสียงผ่านทางเครือข่ายอินเทอร์เน็ต (VoIP), ตัวทดสอบ SONET/SDH และอีกมากมาย

การออกแบบผลิตภัณฑ์ทดสอบการสื่อสารมีอุปสรรคมากกว่าปกติถึงสามเท่า:

1. ความต้องการในการรองรับมาตรฐานต่างๆ เช่น PCI Express* (PCIe-gen3 และ PCIe-gen4*) และ 10 Gigabit Ethernet (10GbE) อันล้ำหน้าของเหล่าผู้ผลิตอุปกรณ์
   
2. ความกดดันอย่างต่อเนื่องในการอัปเกรดผลิตภัณฑ์ที่รองรับมาตรฐานที่มาใหม่ คุณสมบัติใหม่ และฟังก์ชันการทำงานใหม่
3. ความต้องการลดจำนวนบอร์ดผ่านการผสานการทำงานประสิทธิภาพสูง
   

ผลก็คือ นักออกแบบจำเป็นต้องมีโซลูชันที่ตั้งโปรแกรมได้ โดยให้ความยืดหยุ่นในการอัปเกรดและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ทดสอบได้ ความสามารถในการตั้งโปรแกรมเป็นทั้งข้อกำหนดด้านการออกแบบและธุรกิจ ทำให้ FPGA เป็นโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการประยุกต์ใช้งานเหล่านี้

ภาพด้านล่างแสดงถึงการใช้ฟังก์ชันของ Intel® FPGA และ Intel® FPGA Intellectual Property (IP) ในตัววิเคราะห์เครือข่าย/โปรโตคอลแบบหลายพอร์ต ในไลน์การ์ดของตัวทดสอบทั่วไปจะมีบล็อกการทำงานสำคัญอยู่สามส่วน คือ เครื่องกำเนิด, Framer/การควบคุมการเข้าใช้งานสื่อกลาง (MAC) และตัววิเคราะห์ เครื่องกำเนิดสร้างจะสร้างรูปแบบการทดสอบ ที่ส่งไปที่ Framer สำหรับการรับข้อมูล และทั่วทั้งอุปกรณ์ที่ทำการทดสอบ (DUT) เมื่อข้อมูลกลับมาจาก DUT แล้ว Framer จะส่งข้อมูลดังกล่าวไปที่ตัววิเคราะห์เพื่อทำการทดสอบอัตราบิตผิดพลาด (BER), ฮิสโทแกรม และกระบวนการทดสอบอื่นๆ

ตัวแปรสำคัญด้านสถาปัตกรรมของระบบ

• จำนวนพอร์ตต่อไลน์การ์ด
• กำลังไฟ (การใช้พลังงานทั้งหมดต่อบอร์ด: สูงสุด 50 - 60 W)
• พอร์ตจำนวนมากที่มีโปรโตคอลเครือข่ายหลากหลาย (Ethernet, GbE, ออปติคัล ฯลฯ)
• การแบ่งซอฟต์แวร์/ฮาร์ดแวร์ (ชั้นที่ 1 - 7)

เครือข่ายแบบหลายพอร์ต/ตัววิเคราะห์โปรโตคอล

โซลูชั่น

สถาปัตยกรรมที่มีคุณสมบัติมากมายของ Intel Stratix-10 ให้โซลูชันที่ยอดเยี่ยมสำหรับความต้องการด้านการผลิตอุปกรณ์ทดสอบการสื่อสาร ตระกูลอุปกรณ์ที่ตั้งโปรแกรมได้เหล่านี้ให้ความยืดหยุ่น ประสิทธิภาพ การผสมผสาน และทรัพยากรในการออกแบบกับเหล่านักออกแบบอย่างที่ไม่สามารถหาได้จากโซลูชันของอุปกรณ์อื่น อุปกรณ์เหล่านี้ร่วมกับแกน IP ที่มีอยู่มากมายของ Intel ช่วยให้เหล่านักออกแบบได้ใช้โซลูชันการพัฒนาระดับชั้นนำของอุตสาหกรรมเพื่อการพัฒนาอุปกรณ์ทดสอบการสื่อสารในยุคถัดไป

Intel Stratix-10 Series FPGA ใช้สถาปัตยกรรมประสิทธิภาพสูงที่เร่งความเร็วการออกแบบบล็อกเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพของระบบสูงสุด อุปกรณ์ Intel Stratix-10 มาพร้อมกับ Logic Element (LE) เทียบเท่าสูงสุด 2.75 ล้าน, หน่วยความจำแบบฝังสูงสุด 229 Mb, บล็อกประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ประสิทธิภาพสูงแบบปรับระดับความแม่นยำได้ที่มีตัวคูณประสิทธิภาพสูง 18x19 สูงสุด 11,520 และ I/O ที่ยืดหยุ่นสำหรับมาตรฐานด้านอินเทอร์เฟซที่ได้รับความนิยม ตระกูลผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย SX, GX, TX, MX พร้อมกับตัวเลือกด้านประสิทธิภาพและชุดคุณสมบัติมากมายเพื่อปรับโซลูชันที่ดีที่สุดให้ตรงตามความต้องการของยุคถัดไป คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ตระกูล Stratix-10MX ที่ผสานรวมเข้ากับหน่วยความจำแบนด์วิดธ์สูง (HBM) ขนาด 3.25GB ถึง 16GB ให้อัตราการโอนถ่ายข้อมูลสูงสุด 512GB/s โดยที่ลดขนาดโซลูชันโดยรวมลงได้อย่างมาก และให้ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นผ่านการผสานระบบในระดับชั้นนำของอุตสาหกรรม อุปกรณ์ Stratix-10SX มี ARM Cortex-A53 APU Complex รุ่น 64 บิตแบบเบ็ดเสร็จ กับเครื่องมือเร่งความเร็วในการพัฒนาซอฟต์แวร์ (GPOS และ RTOS) และการสนับสนุนด้านซอฟต์แวร์แบบครบวงจร

อุปกรณ์ Intel Stratix-10 Series ยังมาพร้อมกับอุปกรณ์ผลิตที่มีตัวรับส่งข้อมูลได้สูงสุดถึง 58 Gbps ที่สลับระหว่างการทำงานแบบ PAM4 และ NRZ ได้อย่างลื่นไหล และช่องสัญญาณตัวรับแบบ Full-Duplex 144 ช่องพร้อมความแม่นยำในระดับที่โปรโตคอลแบบอนุกรมจำนวนมาก เช่น PCIe 1.1, 2.0, 3.0 (โปรดส่งอีเมลหรือโทรติดต่อ เพื่อสอบถามเกี่ยวกับโซลูชันการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงล่าสุด รวมไปถึง PCI Express* Gen4 x16) การรวมตัวรับส่งแบบเบ็ดเสร็จไว้ในผลิตภัณฑ์ในตระกูลบางรายการทำให้ได้โซลูชันที่มีประหยัดทั้งในด้านต้นทุนและพื้นที่บอร์ดในส่วนของผลิตภัณฑ์ทดสอบการสื่อสาร อุปกรณ์ Intel Stratix-10 ประกอบด้วยหน่วยความจำแบบฝังและทรัพยากร LE ที่ต้องใช้ในการประมวลผลข้อมูลอินพุตและเอาท์พุต เช่น การรับข้อมูล, การทดสอบ BER และการทำให้สัญญาณนาฬิกาสอดคล้องกัน อุปกรณ์ Stratix-10 มาพร้อมกับ MAC สำหรับ Ethernet ความเร็ว 100 Gigabit และโซลูชัน FEC อีกมากมาย

Intel Arria-10® FPGA Series มาพร้อมกับนวัตกรรมที่ไม่มีใครเหมือน เช่น โปรเซสเซอร์ ARM* Cortex*-A9 MPCore* แบบ Dual-Core ในตัว Hard Processor System (HPS) นี้มาพร้อมกับชุดอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ทนทานมากมาย รวมถึงระบบย่อยที่มีความปลอดภัยและประสิทธิภาพสูง ตระกูล Arria-10 มีตัวรับส่งแบบ Full-Duplex สูงสุด 78 ตัวพร้อมอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 25.78 Gbps ในแบบ Chip-to-Chip, 12.5 Gbps ในแบบ Backplane และ Logic Element (LE) เทียบเท่าสูงสุด 1.15 ล้าน, อินเทอร์เฟซหน่วยความจำที่ทนทาน และสถาปัตยกรรมคอร์แบบประหยัดพลังงานที่รวมถึง Adaptive Logic Module (ALM) ที่ออกแบบใหม่, บล็อก DSP แบบปรับระดับความแม่นยำได้, บล็อกหน่วยความจำแบบกระจาย และ Phase Locked Loop (PLL) พร้อมนาฬิกาแบบแยกลำดับส่วน

Intel Cyclone FPGA ราคาประหยัด เหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้งานที่ต้องการต้นทุนต่อพอร์ตต่ำ ลดเวลาในการออกแบบได้ด้วยการใช้อุปกรณ์ Cyclone กับคอร์ IP ของ Intel ได้ เช่น คอร์ตัวควบคุม MAC สำหรับ Ethernet ความเร็ว 10/100 Mbps ใช้โปรเซสเซอร์แบบฝัง Nios® II เพื่อใช้ฟังก์ชันการควบคุมบางส่วนภายในระบบ การรวมอุปกรณ์แบบแยกส่วนหลายๆ ชิ้นเข้าไว้ด้วยกันในอุปกรณ์ Intel Cyclone เพียงชิ้นเดียว ช่วยลดจำนวนส่วนประกอบบนบอร์ดลงได้ รวมไปถึงต้นทุนและเวลาในการออกแบบอีกด้วย อุปกรณ์ Cyclone มีสถาปัตยกรรมอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง และเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและราคาสำหรับผลิตภัณฑ์ทดสอบการสื่อสารที่คุ้มค่า การใช้อุปกรณ์ Cyclone ราคาประหยัดร่วมกับคอร์ IP ของ Intel สามารถช่วยให้วงจรการพัฒนาสั้นลง ทำให้นำผลิตภัณฑ์เข้าสู่ตลาดได้เร็วขึ้นพร้อมกับการประหยัดต้นทุนลงได้มาก

Intel MAX10 เป็นโซลูชันที่ลงตัวสุดๆ สำหรับการแปลรหัสบัสของระบบและการจัดการระบบพาวเวอร์ซัพพลายที่ซับซ้อนได้ด้วย รวมไปถึงโซลูชันการจัดการพลังงานที่มีการตรวจสอบยืนยันล่วงหน้าจากโซลูชันการจัดการพลังงานแบบ Point-of-Load ประสิทธิภาพสูง ที่ออกแบบและตรวจสอบยืนยันให้กับอุปกรณ์ Intel PSG FPGA ทั้งหมดโดยเฉพาะ

Intel มีคอร์ IP มากมายที่สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ทดสอบได้ ดาวน์โหลดอินเทอร์เฟซแบบ Chip-to-Chip ความเร็วสูง เช่น SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII และ XAUI และอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ เช่น DDR3 และ RLDRAM III ได้จากเว็บไซต์ Intel FPGA IP Portfolio

ตัวทดสอบ 400GE พร้อมตัวรับส่งความเร็ว 56Gbps 8 ตัว

ตัวทดสอบการสื่อสาร เช่น ระบบทดสอบการสื่อสารแบบใช้สายและแบบไร้สาย ครอบคลุมถึงโซลูชันการทดสอบแบบ "เฉพาะมาตรฐาน" จำนวนมาก ซึ่งจำเป็นต้องมีขีดความสามารถด้านประสิทธิภาพใหม่ล่าสุดเพื่อทำให้เกิดอุตสาหกรรมด้านการสื่อสารรูปแบบใหม่ เช่น ระบบทดสอบการสื่อสารแบบไร้สายระดับ 5G หรือ Ethernet ความเร็ว 400G/800G

Stratix-10 Series สร้างขึ้นจากสถาปัตยกรรม Stratix ที่ได้รับรางวัล โดยมาพร้อมกับหน่วยความจำในตัวและทรัพยากร LE ที่ต้องใช้ในการประมวลผลพินสำหรับอินพุตและเอาท์พุต เช่น การประสานสัญญาณและการวิเคราะห์เวลา ชุดอุปกรณ์ Intel Stratix มาพร้อมกับตัวรับส่งความเร็ว 58Gbps 60 ตัว (หรือตัวรับส่ง NRZ 120 ตัว) ที่มีตัวรับส่งความเร็ว 28.3Gbps และ 17.4Gbps เพิ่มเติมอีก 24 ตัว ที่ให้ความเที่ยงตรงของสัญญาณที่จำเป็นสำหรับโปรโตคอลแบบอนุกรม เช่น PCIe-Gen3 อุปกรณ์ Stratix-10 ยังมาพร้อมกับ MAC สำหรับ Ethernet ความเร็ว 100 Gigabit และโซลูชัน FEC สำหรับการประยุกต์ใช้งานด้าน Ethernet ระดับ Gigabit อีกด้วย (โปรดส่งอีเมลหรือโทรติดต่อ เพื่อสอบถามเกี่ยวกับโซลูชันการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงล่าสุด รวมไปถึง PCI Express* Gen4 x16 และแผนงานโซลูชัน Intel PSG สำหรับตัวรับส่งระดับ Gigabit เจนเนอเรชันถัดไป, โซลูชัน FEC ที่ดีที่สุด และโซลูชัน TeraFLOPS DSP ขนาดใหญ่)

อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ (ATE) สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์หรือการ์ดจำนวนมากที่ใช้สำหรับการทดสอบหน่วยความจำ สัญญาณผสมแบบดิจิทัล และองค์ประกอบแบบ System-on-a-Chip (SoC) ทั้งที่เวเฟอร์และขั้นตอนแบบรวมส่วน ระบบทดสอบเหล่านี้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดจากความต้องการในตลาดผู้บริโภค การประมวลผล และการสื่อสาร เพื่อให้ก้าวทันนวัตกรรมในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ผลิตภัณฑ์ ATE ในปัจจุบันต้องให้ความสามารถในการทำงานมากขึ้นด้วยความเร็วที่มากกว่าที่เคยมีมา

ลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้เข้ามามีบทบาทสำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ATE ด้วยการให้ความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาด ฟังก์ชันต่างๆ เช่น ความแม่นยำในการตั้งเวลา, การควบคุมหน่วยความจำ, การวิเคราะห์การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP), ความสามารถของ I/O ความเร็วสูง และการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านค่าผิดพลาดทางเวลา ทั้งหมดนี้สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ ภาพด้านล่างแสดงถึงการ์ดอุปกรณ์ทั่วไปในระบบ ATE ด้วยความซับซ้อนที่มากขึ้นของผลิตภัณฑ์ ATE ทำให้มีการใส่ทรัพย์สินทางปัญญา (IP) เข้ามาไว้ในลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้มากขึ้นอย่างต่อเนื่อง

Intel มีคอร์ IP มากมายที่สามารถนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ ATE ได้ ดาวน์โหลดอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ เช่น DDR3, DDR4 และ RLDRAM III หรืออินเทอร์เฟซบัสความเร็วสูง เช่น PCI Express* (PCIe-gen3), SFI และ SerialLite (โปรโตคอลข้อมูลแบบ Point-to-Point ที่เบาและแบนด์วิดธ์สูง) ได้จากเว็บไซต์ Intel FPGA IP Portfolio (โปรดส่งอีเมลหรือโทรติดต่อ เพื่อสอบถามเกี่ยวกับโซลูชันการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงล่าสุด รวมไปถึง PCI Express* Gen4 x16)

สถานีทดสอบ ATE ทั่วไป

โซลูชั่น

สถาปัตกรรมมากความสามารถของตระกูลอุปกรณ์ Stratix-10®, Arria-10® และ Cyclone® ให้โซลูชันที่ยอดเยี่ยมสำหรับการผลิต ATE ตระกูลอุปกรณ์เหล่านี้ให้ความยืดหยุ่น ประสิทธิภาพ การผสมผสาน และทรัพยากรในการออกแบบกับเหล่านักออกแบบอย่างที่ไม่สามารถหาได้จากโซลูชันของอุปกรณ์อื่น ผลิตภัณฑ์ซิลิคอนเหล่านี้ร่วมกับคอร์ IP ที่มีอยู่มากมายของ Intel ช่วยให้เหล่านักออกแบบได้ใช้โซลูชันระดับชั้นนำของอุตสาหกรรมเพื่อการพัฒนาแพลตฟอร์ม ATE ในยุคถัดไป

Stratix-10 Series FPGA Logic Element (LE) เทียบเท่าสูงสุด 2.75 ล้าน, หน่วยความจำแบบฝังสูงสุด 229 Mb, บล็อกประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ประสิทธิภาพสูงแบบปรับระดับความแม่นยำได้ที่มีตัวคูณประสิทธิภาพสูง 18x19 สูงสุด 11,520 และ I/O ที่ยืดหยุ่นสำหรับมาตรฐานด้านอินเทอร์เฟซที่ได้รับความนิยม ตระกูลผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย SX, GX, TX, MX พร้อมกับตัวเลือกด้านประสิทธิภาพและชุดคุณสมบัติมากมายเพื่อปรับโซลูชันที่ดีที่สุดให้ตรงตามความต้องการของยุคถัดไป คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ตระกูล Stratix-10MX ที่ผสานรวมเข้ากับหน่วยความจำแบนด์วิดธ์สูง (HBM) ขนาด 3.25GB ถึง 16GB ให้อัตราการโอนถ่ายข้อมูลสูงสุด 512GB/s โดยที่ลดขนาดโซลูชันโดยรวมลงได้อย่างมาก และให้ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นผ่านการผสานระบบในระดับชั้นนำของอุตสาหกรรม อุปกรณ์ Stratix-10SX มี ARM Cortex-A53 APU Complex รุ่น 64 บิตแบบเบ็ดเสร็จ กับเครื่องมือเร่งความเร็วในการพัฒนาซอฟต์แวร์ (GPOS และ RTOS) และการสนับสนุนด้านซอฟต์แวร์แบบครบวงจร

Stratix-10 Series สร้างขึ้นจากสถาปัตยกรรม Stratix ที่ได้รับรางวัล โดยมาพร้อมกับหน่วยความจำในตัวและทรัพยากร LE ที่ต้องใช้ในการประมวลผลพินสำหรับอินพุตและเอาท์พุต เช่น การประสานสัญญาณและการวิเคราะห์เวลา ชุดอุปกรณ์ Intel Stratix มาพร้อมกับตัวรับส่งความเร็ว 58Gbps 60 ตัว (หรือตัวรับส่ง NRZ 120 ตัว) ที่มีตัวรับส่งความเร็ว 28.3Gbps และ 17.4Gbps เพิ่มเติมอีก 24 ตัว ที่ให้ความเที่ยงตรงของสัญญาณที่โปรโตคอลแบบอนุกรมต้องการ เช่น PCIe-Gen3 (โปรดส่งอีเมลหรือโทรติดต่อสอบถามเกี่ยวกับโซลูชันการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงล่าสุด รวมไปถึง PCI Express* Gen4 x16 และแผนงานโซลูชัน Intel PSG สำหรับตัวรับส่งระดับ Gigabit เจนเนอเรชั่นถัดไป, โซลูชัน FEC ที่ดีที่สุด และโซลูชัน TeraFLOPS DSP ขนาดใหญ่) อุปกรณ์ Stratix-10 มาพร้อมกับ MAC สำหรับ Ethernet ความเร็ว 100 Gigabit และโซลูชัน FEC อีกมากมาย

Intel Arria-10® FPGA Series มาพร้อมกับนวัตกรรมที่ไม่มีใครเหมือน เช่น โปรเซสเซอร์ ARM* Cortex*-A9 MPCore* แบบ Dual-Core ในตัว Hard Processor System (HPS) นี้มาพร้อมกับชุดอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ทนทานมากมาย รวมถึงระบบย่อยที่มีความปลอดภัยและประสิทธิภาพสูง ตระกูล Arria-10 มีตัวรับส่งแบบ Full-Duplex สูงสุด 78 ตัวพร้อมอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 25.78 Gbps ในแบบ Chip-to-Chip, 12.5 Gbps ในแบบ Backplane และ Logic Element (LE) เทียบเท่าสูงสุด 1.15 ล้าน, อินเทอร์เฟซหน่วยความจำที่ทนทาน และสถาปัตยกรรมคอร์แบบประหยัดพลังงานที่รวมถึง Adaptive Logic Module (ALM) ที่ออกแบบใหม่, บล็อก DSP แบบปรับระดับความแม่นยำได้, บล็อกหน่วยความจำแบบกระจาย และ Phase Locked Loop (PLL) พร้อมนาฬิกาแบบแยกลำดับส่วน

Intel มีคอร์ IP มากมายที่สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ทดสอบได้ ดาวน์โหลดอินเทอร์เฟซแบบ Chip-to-Chip และอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ เช่น DDR3, DDR4 และ RLDRAM III ได้จากเว็บไซต์ Intel FPGA IP Portfolio

ในส่วนของการประยุกต์ใช้งานที่ต้องการราคาต่อพินน้อยกว่า อุปกรณ์ต้นทุนต่ำความหนาแน่นสูงของ Intel Cyclone FPGA Series จะเหมาะที่สุด ใช้อุปกรณ์ Cyclone ร่วมกับคอร์ IP ของ Intel เช่น โปรเซสเซอร์แบบฝัง Nios® II เพื่อปรับใช้ฟังก์ชันการควบคุมที่ช่วยลดเวลาออกแบบลงได้อย่างมาก ฟังก์ชัน IP แบบฝังนี้สามารถลดรอบการพัฒนา ต้นทุน และเวลาในการนำผลิตภัณฑ์เข้าสู่ตลาดลง การรวมอุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมากไว้ในอุปกรณ์ Intel Cyclone Series เพียงชิ้นเดียว ช่วยลดจำนวนส่วนประกอบแยกบนบอร์ด รวมไปถึงเวลาและต้นทุนในการออกแบบที่เกี่ยวข้อง ส่งผลให้ประหยัดต้นทุนไปได้อย่างมาก ด้วยสถาปัตยกรรมอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง ทำให้อุปกรณ์ Intel Cyclone Series ตรงตามความต้องการด้านประสิทธิภาพและการผสานการทำงานของผลิตภัณฑ์ ATE

การใช้เครื่องมือในการตรวจวัดและทดสอบ

อุปกรณ์ทดสอบทั่วไปประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ออสซิลโลสโคป ตัววิเคราะห์ลอจิก เครื่องกำเนิดสัญญาณ อุปกรณ์ทดสอบวิดีโอ อุปกรณ์ทดสอบยานยนต์ และอีกมากมาย มีการใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ในการประยุกต์ใช้งานมากมายในสภาพแวดล้อมต่างๆ ตั้งแต่ห้องปฏิบัติการไปจนถึงโรงงานผลิต

ลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้เข้ามามีบทบาทสำคัญในการพัฒนาอุปกรณ์ทดสอบทั่วไปอย่างต่อเนื่อง ความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาดของ FPGA ช่วยเร่งเวลาในการเข้าสู่ตลาดและลดความเสี่ยงลง และเมื่อจับคู่เข้ากับการพัฒนาอย่างรวดเร็วด้านความสามารถในการผสานระบบ ทำให้ลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้กลายเป็นศูนย์กลางของทีมพัฒนาทั้งด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

นอกเหนือไปจากการใช้ลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้แล้ว มีโครงสร้างวงจรใหม่ๆ มากมายเกิดขึ้นเนื่องจากข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและความหนาแน่นของวงจรเพิ่มขึ้น การใช้งานที่สำคัญของบัสใหม่ๆ มักเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมด้วยความเร็วสูง และการใช้งานที่พบเห็นได้ทั่วไปของอุปกรณ์แบบ System-on-a-Chip (SoC) และ System-on-a-Programmable-Chip ได้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ในปัจจุบัน นักออกแบบต้องรับมือกับโครงสร้างวงจรและการออกแบบที่ซับซ้อนเป็นอย่างมาก ทำให้การแก้ไขข้อบกพร่องภายในวงจรนั้นยากกว่าที่เคย แต่ในขณะเดียวกันก็มีความจำเป็นมากยิ่งขึ้น

การใช้งาน FPGA ทั่วไปในออสซิลโลสโคปแบบพกพา การใช้ FPGA ทั่วไปในหม้อแปลงแบบพกพา

การใช้งาน FPGA ทั่วไปในอุปกรณ์ทดสอบวิดีโอ

โซลูชั่น

สถาปัตกรรมมากความสามารถของตระกูลอุปกรณ์ Stratix-10®, Arria-10® และ Cyclone® ให้โซลูชันที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้เครื่องมือในการทดสอบทั่วไป ตระกูลอุปกรณ์เหล่านี้ให้ความยืดหยุ่น ประสิทธิภาพ การผสมผสาน และทรัพยากรในการออกแบบกับเหล่านักออกแบบอย่างที่ไม่สามารถหาได้จากโซลูชันของอุปกรณ์อื่น ผลิตภัณฑ์ซิลิคอนเหล่านี้ร่วมกับคอร์ IP ที่มีอยู่มากมายของ Intel ช่วยให้เหล่านักออกแบบได้ใช้โซลูชันระดับชั้นนำของอุตสาหกรรมเพื่อการพัฒนาแพลตฟอร์ม ATE ในยุคถัดไป รวมไปถึงแพลตฟอร์มการทดสอบวิดีโอแบนด์วิดธ์สูง

Stratix-10 Series FPGA Logic Element (LE) เทียบเท่าสูงสุด 2.75 ล้าน, หน่วยความจำแบบฝังสูงสุด 229 Mb, บล็อกประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ประสิทธิภาพสูงแบบปรับระดับความแม่นยำได้ที่มีตัวคูณประสิทธิภาพสูง 18x19 สูงสุด 11,520 และ I/O ที่ยืดหยุ่นสำหรับมาตรฐานด้านอินเทอร์เฟซที่ได้รับความนิยม ตระกูลผลิตภัณฑ์ประกอบด้วย SX, GX, TX, MX พร้อมกับตัวเลือกด้านประสิทธิภาพและชุดคุณสมบัติมากมายเพื่อปรับโซลูชันที่ดีที่สุดให้ตรงตามความต้องการของยุคถัดไป คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ตระกูล Stratix-10MX ที่ผสานรวมเข้ากับหน่วยความจำแบนด์วิดธ์สูง (HBM) ขนาด 3.25GB ถึง 16GB ให้อัตราการโอนถ่ายข้อมูลสูงสุด 512GB/s โดยที่ลดขนาดโซลูชันโดยรวมลงได้อย่างมาก และให้ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นผ่านการผสานระบบในระดับชั้นนำของอุตสาหกรรม อุปกรณ์ Stratix-10SX มี ARM Cortex-A53 APU Complex รุ่น 64 บิตแบบเบ็ดเสร็จ กับเครื่องมือเร่งความเร็วในการพัฒนาซอฟต์แวร์ (GPOS และ RTOS) และการสนับสนุนด้านซอฟต์แวร์แบบครบวงจร

Stratix-10 Series สร้างขึ้นจากสถาปัตยกรรม Stratix ที่ได้รับรางวัล โดยมาพร้อมกับหน่วยความจำในตัวและทรัพยากร LE ที่ต้องใช้ในการประมวลผลพินสำหรับอินพุตและเอาท์พุต เช่น การประสานสัญญาณและการวิเคราะห์เวลา ชุดอุปกรณ์ Intel Stratix มาพร้อมกับตัวรับส่งความเร็ว 58Gbps 60 ตัว (หรือตัวรับส่ง NRZ 120 ตัว) ที่มีตัวรับส่งความเร็ว 28.3Gbps และ 17.4Gbps เพิ่มเติมอีก 24 ตัว ที่ให้ความเที่ยงตรงของสัญญาณที่โปรโตคอลแบบอนุกรมต้องการ เช่น PCIe Gen3 (โปรดส่งอีเมลหรือโทรติดต่อสอบถามเกี่ยวกับโซลูชันการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงล่าสุด รวมไปถึง PCI Express* Gen4 x16 และแผนงานโซลูชัน Intel PSG สำหรับตัวรับส่งระดับ Gigabit เจนเนอเรชั่นถัดไป, โซลูชัน FEC ที่ดีที่สุด และโซลูชัน TeraFLOPS DSP ขนาดใหญ่) อุปกรณ์ Stratix-10 มาพร้อมกับ MAC สำหรับ Ethernet ความเร็ว 100 Gigabit และโซลูชัน FEC อีกมากมาย

Intel Arria-10® FPGA Series มาพร้อมกับนวัตกรรมที่ไม่มีใครเหมือน เช่น โปรเซสเซอร์ ARM* Cortex*-A9 MPCore* แบบ Dual-Core ในตัว Hard Processor System (HPS) นี้มาพร้อมกับชุดอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ทนทานมากมาย รวมถึงระบบย่อยที่มีความปลอดภัยและประสิทธิภาพสูง ตระกูล Arria-10 มีตัวรับส่งแบบ Full-Duplex สูงสุด 78 ตัวพร้อมอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 25.78 Gbps ในแบบ Chip-to-Chip, 12.5 Gbps ในแบบ Backplane และ Logic Element (LE) เทียบเท่าสูงสุด 1.15 ล้าน, อินเทอร์เฟซหน่วยความจำที่ทนทาน และสถาปัตยกรรมคอร์แบบประหยัดพลังงานที่รวมถึง Adaptive Logic Module (ALM) ที่ออกแบบใหม่, บล็อก DSP แบบปรับระดับความแม่นยำได้, บล็อกหน่วยความจำแบบกระจาย และ Phase Locked Loop (PLL) พร้อมนาฬิกาแบบแยกลำดับส่วน

Intel มีคอร์ IP มากมายที่สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ทดสอบได้ ดาวน์โหลดอินเทอร์เฟซแบบ Chip-to-Chip และอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ เช่น DDR3, DDR4 และ RLDRAM III ได้จากเว็บไซต์ Intel FPGA IP Portfolio

ในส่วนของการประยุกต์ใช้งานที่ต้องการราคาต่อพินน้อยกว่า อุปกรณ์ต้นทุนต่ำความหนาแน่นสูงของ Intel Cyclone FPGA Series จะเหมาะที่สุด ใช้อุปกรณ์ Cyclone ร่วมกับคอร์ IP ของ Intel เช่น โปรเซสเซอร์แบบฝัง Nios® II เพื่อปรับใช้ฟังก์ชันการควบคุมที่ช่วยลดเวลาออกแบบลงได้อย่างมาก ฟังก์ชัน IP แบบฝังนี้สามารถลดรอบการพัฒนา ต้นทุน และเวลาในการนำผลิตภัณฑ์เข้าสู่ตลาดลง การรวมอุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมากไว้ในอุปกรณ์ Intel Cyclone Series เพียงชิ้นเดียว ช่วยลดจำนวนส่วนประกอบแยกบนบอร์ด รวมไปถึงเวลาและต้นทุนในการออกแบบที่เกี่ยวข้อง ส่งผลให้ประหยัดต้นทุนไปได้อย่างมาก ด้วยสถาปัตยกรรมอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง ทำให้อุปกรณ์ Intel Cyclone Series ตรงตามความต้องการด้านประสิทธิภาพและการผสานการทำงานของผลิตภัณฑ์ ATE

Intel มีคอร์ IP มากมายที่สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ทดสอบได้ ดาวน์โหลดอินเทอร์เฟซแบบ Chip-to-Chip เช่น SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII และ XAUI และอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ เช่น DDR3 และ RLDRAM III ได้จาก Intel

ระบบทดสอบแบบโมดูลาร์

นักออกแบบอุปกรณ์ตรวจวัดและทดสอบทั่วไป เช่น ออสซิลโลสโคปและตัววิเคราะห์ลอจิก ได้มีการปรับใช้ฮาร์ดแวร์ที่ออกแบบเฉพาะมาอย่างยาวนาน เนื่องด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นด้านความยืดหยุ่นที่เพิ่มสูงขึ้นและต้นทุนที่ลดลง อุปกรณ์โมดูลาร์ที่ใช้ใน PXI (ส่วนขยาย PCI สำหรับการใช้งานอุปกรณ์) จึงได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น ระบบเหล่านี้ใช้ทรัพยากรฮาร์ดแวร์ร่วมกัน (เช่น ตัวเคส, พาวเวอร์ซัพพลาย, CPU) และใช้ซอฟต์แวร์ที่ผู้ใช้กำหนดเองเพื่อทำการตรวจวัดแบบกำหนดเอง และรองรับมาตรฐานที่เกิดขึ้นใหม่

ในส่วนความต้องการใช้งานเฉพาะ ตอนนี้คุณสามารถ:

• ปรับใช้บอร์ดการทำงานด้วย PCIe แบบโมดูลาร์ได้อย่างง่ายดาย โดยใช้ Intel FPGA IP สำหรับ PCI Express
• รวมช่องสัญญาณของซีเรียลไลเซอร์/ดีซีเรียลไลเซอร์ (SERDES) จำนวนมากได้สูงสุด 12.5 Gbps ใน Stratix® Series FPGA
• สร้างอินเทอร์เฟซและฟังก์ชันการทำงานแบบกำหนดเองได้อย่างรวดเร็ว โดยใช้ Intel Stratix และ Intel Arria® Series FPGA และซอฟต์แวร์การออกแบบ Intel Quartus® Prime

ระบบโมดูลาร์

พกพาสะดวก

อุปกรณ์พกพาต่างๆ สามารถปรับใช้เป็นอุปกรณ์ทดสอบภาคสนามได้ เช่น มัลติมิเตอร์ สโคปแบบพกพา และอุปกรณ์วินิจฉัยยานยนต์

มีการปรับใช้อุปกรณ์พกพาเหล่านี้โดยใช้โฮสต์ของส่วนประกอบแยกและ CPU แต่การใช้แพลตฟอร์มของฮาร์ดแวร์แบบกำหนดเองเหล่านี้ใช้เวลาและทรัพยากรมากกว่า ส่งผลให้:

• ความพยายามที่สูญเปล่าในการพัฒนาบล็อกแบบมาตรฐาน แทนการพัฒนาบล็อกที่นำไปประยุกต์ใช้งานเฉพาะทางได้
• ความเสี่ยงต่อการล้าสมัยจากส่วนประกอบ ASSP และ CPU แบบแยกส่วนจำนวนมาก
• การขาดความยืดหยุ่น ต้นทุน และความเสี่ยงในการผสานระบบของ ASIC

เมื่อใช้เครื่องมือพัฒนา Intel Quartus® Prime ล่าสุด, DSP Builder สำหรับ Intel FPGA, โปรเซสเซอร์แบบฝัง Nios® II และความสามารถของฮาร์ดแวร์แบบตั้งโปรแกรมได้ของ Intel Cyclone®, Intel Arria® และ Intel Stratix® Series FPGA คุณสามารถ:

• ผสานรวมอุปกรณ์ ASSP จำนวนมากและ CPU เข้าไว้ด้วยกันใน FPGA แบบแยกข้อมูลแอพพลิเคชันเพียงตัวเดียว
• ปรับใช้ฟังก์ชันอิสระกับโปรเซสเซอร์ Nios II หลายๆ ตัวใน FPGA ตัวเดียว
• จับคู่ลอจิกการประมวลผลร่วมเข้ากับโปรเซสเซอร์ Nios II เพื่อ "เพิ่มประสิทธิภาพ" ให้กับประสิทธิภาพในการทำงาน
• ผสานรวมฟังก์ชันการทำงานด้านทรัพย์สินทางปัญญา (IP) มาตรฐานและการประยุกต์ใช้งานเฉพาะทางด้วย SOPC Builder

ข้อดีด้านความสามารถในการทำงานเพิ่มเติมประกอบด้วย:

• การใช้ความพยายามในการพัฒนา IP ด้านวิศวกรรมก่อนหน้าซ้ำ
• การใช้บล็อก IP ของพันธมิตรและ Intel FPGA เพิ่มเติม
• การแยกวงจรเซนเซอร์และ I/O แบบอะนาล็อกในบอร์ดลูกแบบโมดูลาร์

ภาพด้านล่างแสดงวิธีการปรับใช้ Intel Cyclone, Intel Arria หรือ Intel Stratix Series FPGA กับ System-on-a-Programmable-Chip (SOPC) โดยใช้โปรเซสเซอร์ Nios II อย่างน้อยหนึ่งตัว รวมไปถึงลอจิกแบบกำหนดเอง คุณสามารถเพิ่มอินเทอร์เฟซผู้ใช้ ฟังก์ชันการทำงานแบบอะนาล็อกด้านการประยุกต์ใช้งานเฉพาะ และการเชื่อมต่อเครือข่ายเพื่อให้เป็นอุปกรณ์พกพาแบบสมบูรณ์ได้

อุปกรณ์ทดสอบแบบพกพา

อุปกรณ์ทดสอบแบบพกพาสามารถใช้ประโยชน์จากโปรเซสเซอร์รุ่น 32 บิตแบบฝัง NIOSII FPGA แบบครบวงจรที่เป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมได้ Cyclone FPGA ให้การผสานระบบที่เป็นที่ต้องการสำหรับการลดพื้นที่บอร์ดระบบมือถือ ในขณะที่ให้การประหยัดพลังงานระดับชั้นนำในวงการอุตสาหกรรม Arria-10 ใช้ในภาคส่วนของอุปกรณ์พกพาชั้นยอด แม้ว่ากำลังไฟของแบตเตอรี่ยังคงเป็นเรื่องที่สำคัญมาก แต่ประสิทธิภาพของระบบในระดับที่สูงยิ่งกว่าก็เป็นสิ่งที่จำเป็น เมื่อใช้ Arria-10 ผู้ใช้สามารถใช้ Dual ARM Cortex-A9 APU และระบบย่อยที่ฝังไว้ในผลิตภัณฑ์ตระกูล SX เพื่อใช้งานชุด RTOS รวมไปถึง GPOS ที่ใช้ GUI เช่น Linux Kernel รุ่นใหม่ คุณสมบัติครบวงจรดังกล่าวสำหรับ FPGA ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ (NIOSII หรือ Dual ARM Cortex-A9), ตัวควบคุมหน่วยความจำ LPDDR, DSP แบบประหยัดพลังงาน, การเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงหลากหลายประเภท, ไดรเวอร์จอแสดงผล, LVDS I/O จำนวนมาก และฟังก์ชันการทำงานของ PCIe ที่เพิ่มเข้ามา ผสานฟังก์ชันของเมนบอร์ดและการรับข้อมูลเข้าด้วยกัน ช่วยตัดโซลูชันบอร์ดที่มีอยู่มากมายออกไปทำให้ขนาดของตัวทดสอบแบบพกพาเล็กลง