NI 發布2009 測試與量測領域的重要趨勢

本文作者:admin       點擊: 2009-02-02 00:00
前言:
由於全球的金融海嘯再次緊縮各企業的預算,因此測試工程師必須找出更高效率的測試裝置。身為全球測試與量測的領導商,NI 美商國家儀器認為:軟體定義的儀器控制、平行處理技術,還有無線與半導體測試的新方法,這 3 大趨勢將會於 2009 年大幅提升測試與量測系統的效率。這些趨勢亦將協助工程師開發更快、更具彈性的自動化測試系統,並降低整體的測試成本,更將使得全球相關業界了解這些方法與技術的絕對優勢。

「全球經濟的巨變更讓公司必須找出現有測試技術的替代方案。」NI 測試與量測的產品行副總 Eric Starkloff 如此表示。「轉換到軟體定義儀控的工程師正急遽增加,而最新的量產技術更已達到極高的效能與彈性,同時降低測試的整體成本。」

軟體定義的儀器控制,將是測試與量測作業於 2009 年最為顯著的趨勢。使用軟體定義儀控的工程師,將達到更高的量測效能,並透過如多核心處理與 FPGA 的最新技術,降低整體的測試成本,並達到如無線與協定知覺 (Protocol-aware) 測試的新應用需要。亦由於採用軟體定義的儀控,其相關優點更反應於迅速回收投資成本之上。
軟體定義的儀控正迅速成長

軟體定義的儀器即為所謂的虛擬儀器,包含模組化硬體與使用者定義的軟體,可讓工程師透過常見硬體元件進行客制資料處理,以整合標準與使用者定義的量測作業。如新一代的導航系統,還有具備多種功能並可迅速整合新通訊標準的智慧型手機來說,此種彈性更是不可或缺。透過軟體定義的儀器,工程師可修改軟體運算式以符合測試需求,並重新設定自己的測試設備。

由於其彈性與高成本效益,許多公司正以 N LabVIEW 圖形化程式設計平台與開放式的 PXI 硬體標準為架構,試圖全面採用軟體定義的儀控。根據 PXI 系統聯盟 (PXI Systems Alliance,PSA) 的估計,全球將於 2009 年底佈署超過 100,000 組 PXI 系統,而未來 10 年內更將達到目前數量的 1 倍。

「如 PXI 的開放式、模組化的架構,除了達到軟體定義的儀器之外,更為多種產業提供絕佳的優勢。因此直到 2014 年時,PXI 為量測與自動化產業所帶來的收益,預計將達到 17.6% 年複合成長率。」Frost & Sullivan 發展顧問公司的測試與量測產業經理 Jessy Cavazos 如此表示。「PXI 平台的效能已成功達到 RF 應用所需的高效能,如雷達測試、行動電話測試,與其他無線應用。」

採用平行處理技術

多核心技術已成為自動化測試系統的標準功能,亦為電子裝置處理繁多資料時所必備。軟體定義的儀控則利用最新的多核心處理器與高速匯流排技術,以產生、擷取、分析,並處理數個 Gigabyte 的資料,用來正確設計並測試電子裝置。當搭配使用傳統的文字架構程式設計環境時,由於文字式環境不具平行功能,並需要較低階的程式設計技術,因此多核心架構可能成為 1 大難題。然而,測試工程師卻可透過如 LabVIEW 的現有平行程式設計環境,跨多個計算核心自動分配多執行緒的應用,以達到最高效能與傳輸率,迅速享有多核心技術的優勢。

軟體定義儀控另 1 項成長中的領域,即為 FPGA 的系統層級工具。多款模組化儀器均已配備 FPGA,包含 2008 年所發表的數款高效能 Xilinx Virtex-5 FPGA。這些 FPGA 架構的儀器,讓測試工程師建置更複雜的數位訊號處理作業,傳輸率更達到過去的數倍水準。由於如 LabVIEW 的軟體程式,可讓測試工程師不需深入 VHDL,亦可進行 FPGA 的程式設計,因此 FPGAs 的效能優勢,將不再僅限於熟知數位設計的硬體工程師才能享有。

無線與協定知覺 (Protocol-Aware) 測試不斷延伸

除了不斷提升技術優勢之外,軟體定義的儀器控制,更適用於迅速發展的無線與知覺協定測試領域。舉例來說,包含行動電話與車上娛樂系統的消費性電子產品,一般均整合多種通訊協定與標準,如 GPS、WiMAX,與 WLAN。使用傳統儀器的測試工程師,必須先等待製造商針對該標準開發專屬的獨立儀器,才能夠進行所需的測試。而透過軟體定義的儀器,工程師不需等待新的無線標準成熟,即可使用一般模組化硬體元件測試多種標準,並於測試系統中客制所需的無線協定與運算式。

此外,半導體產業的系統單晶片 (SoC) 與系統整合封裝 (SiP) 日趨複雜且普遍,亦不斷提升「協定知覺 ATE」或測試裝置的系統需求。半導體測試與降低測試成本的需求不斷提升,亦導致如 Semiconductor Test Consortium 與 Collaborative Alliance for Semiconductor Test 的業界組織針對現有標準,積極尋找開放的測試架構,並針對如 PXI 的模組化且軟體定義儀控,以期整合至傳統的半導體 ATE 中。透過半導體測試系統中的軟體定義 FPGA 架構儀器控制,工程師僅需使用傳統 ATE 的標準針腳電子裝置,即可達到即時反應效能、降低測試總成本、囊括更多相關用途,並提升除錯功能。 

【有關 NI 美商國家儀器】
NI 美商國家儀器 (ni.com/taiwan) 成功轉換工程師設計、原型製作,與佈署系統的方式;以用於量測、自動化,與嵌入式應用。NI 提供如 NI LabVIEW 的現成軟體與模組化的硬體,並銷售全世界超過 25,000 家不同的公司。沒有任何單一客戶佔 NI 營收 3% 以上,亦沒有任何單一產業可佔 NI 營收的 10% 以上。足見 NI 產品應用服務領域之廣泛。NI 總部位於美國德州奧斯汀,有超過 4,600 名員工,並直接於將近 40 個國家設有分公司或辦事處。NI 已連續第 9 年榮獲財星雜誌 (FORTUNE) 評選為美國百大最佳工作環境的公司之一。

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