Aplicaciones de prueba y medición de FPGA

Prueba de comunicaciones

El equipo de prueba y monitoreo de comunicación consiste en diversos productos en los segmentos de mercado de la línea alámbrica e inalámbrica, la óptica y las telecomunicaciones. Estos productos incluyen los analizadores de red/protocolo, analizadores de espectro, comprobadores de tasa de error de bits (Bit Error Rate Test, BERT), comprobadores de protocolo de transmisión de voz por Internet (Voice Over Internet Protocol, VoIP), comprobadores de red óptica síncrona (Synchronous Optical Networking, SONET)/jerarquía digital síncrona (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) y más.

El diseño de productos de pruebas de comunicación presenta un triple desafío:

  1. La necesidad de soportar una variedad de estándares como PCI Express* (PCIe-gen3 y PCIe-gen4*) y 10 Gigabit Ethernet (10GbE) mucho antes que los fabricantes de equipos.
  2. La presión constante de mejorar los productos que soporten estándares emergentes, nuevas características y nueva funcionalidad.
  3. La necesidad de reducir elementos de la placa mediante la integración del alto desempeño.

Como resultado, los diseñadores necesitan soluciones programables que proporcionen la flexibilidad para mejorar y prolongar la vida de los equipos comprobadores. La programabilidad es un requisito tanto comercial como de diseño, lo que hace a las FPGA una solución ideal para estas aplicaciones.

La Figura a continuación ilustra el uso de Intel® FPGA y las funciones de Propiedad Intelectual (PI) de Intel® FPGA en un analizador de red/protocolo multipuerto. Existen tres bloques funcionales claves en una tarjeta de línea de comprobador típico: un generador, un entramador/control de acceso al medio (Media Access Control, MAC) y un analizador. El generador genera el patrón de la prueba, que se envía al entramador para alinear las tramas, y luego se envía al dispositivo sometido a prueba (Device Under Test, DUT). Una vez que se obtengan los datos del DUT, el entramador los envía al analizador para una prueba de tasa de error de bit (Bit-error rate, BER), un histograma y diversos otros procedimientos de prueba.

Variables de arquitectura de sistema claves

  • Número de puertos por tarjeta de línea
  • Potencia (dispersión de potencia total por placa: máximo 50 – 60 W)
  • Puertos múltiples con protocolos de red variables (Ethernet, GbE, óptica, etc.)
  • Partición de software/hardware (capas 1 a 7)

Analizador de Red/Protocolo Multipuerto

Soluciones

La arquitectura con diversas características de Intel Stratix-10 provee una excelente solución para sus necesidades de producción de equipos comprobadores de comunicación Estas familias de dispositivos programables proveen a los diseñadores flexibilidad, desempeño, integración y recursos de diseñador que no están disponibles en ninguna otra solución de dispositivo. Junto con la gran cartera de núcleos de PI de Intel, estos dispositivos brindan a los diseñadores soluciones de desarrollo líderes en la industria, ideales para la siguiente generación de equipos comprobadores de comunicación.

Las FPGA de la serie Intel Stratix-10 utilizan una arquitectura de alto desempeño que acelera los diseños basados en bloque para un desempeño máximo del sistema. Los dispositivos Intel Stratix-10 incluyen elementos lógicos (LE) equivalentes a 2,75 M, hasta 229 Mb de memoria integrada, alto desempeño, bloques de procesamiento de señal digital (DSP) de precisión variable con hasta 11520 multiplicadores de alto desempeño de 18x19 y puertos de entrada y salida flexibles para los estándares de interfaz más populares. Las familias incluyen SX, GX, TX, MX, con una amplia variedad de opciones de desempeño y configuración de características para las necesidades de la siguiente generación. La familia de Stratix-10MX presenta una memoria de alto ancho de banda (HBM) integrada de 3,25 GB a 16 GB, lo que proporciona un desempeño de hasta 512 GB/s, mientras reduce significativamente el tamaño en general de la solución y brinda confiabilidad adicional mediante una integración líder en la industria. Los dispositivos Stratix-10SX contienen un complejo ARM Cortex-A53 APU integrado de 64 bits y un soporte de software completo, así como herramientas de aceleración de desarrollo de software (GPOS y RTOS).

Los dispositivos de la serie Intel Stratix-10 también incluyen dispositivos de producción con transceptores capaces de procesar tasas de datos de hasta 58 Gbps, con conmutación impecable entre la operación PAM4 y NRZ, así como hasta 144 canales de transceptores bidireccionales, con la precisión requerida para protocolos de series múltiples, como de PCIe 1.1, 2.0, 3.0. (Comuníquese por correo electrónico o teléfono para enterarse de las últimas soluciones de interconexión de dispositivos periféricos, incluyendo PCI Express* Gen4 x16.) La inclusión de transceptores integrados en algunos miembros de la familia provee una solución que es eficiente tanto en costo como en espacio en la placa para productos comprobadores de comunicación. Los dispositivos Intel Stratix-10 incluyen la memoria integrada y los recursos de LE necesarios para las funciones de procesamiento de datos de entrada y salida, como el entramado, la prueba de VER y la sincronización de señal de reloj. Los dispositivos Stratix-10 también pueden incluir MAC de 100 Gibabit Ethernet y una variedad de soluciones de FEC.

La serie de FPGA Intel Arria-10® incluye innovaciones únicas, como el procesador integrado de doble núcleo ARM* Cortex* - A9 MPCore*. Este sistema de procesamiento rígido (HPS) incluye un amplio conjunto de periféricos reforzados y un subsistema seguro y de alto desempeño. La familia Arria-10 proporciona hasta 78 transceptores bidireccionales con velocidades de datos de hasta 25,78 Gbps entre chips, placa posterior de 12,5 Gbps y hasta 1150 K elementos lógicos (LE) equivalentes, interfaces de memoria reforzadas y una arquitectura de núcleo de potencia optimizada que comprende módulos de lógica adaptativa (ALM) rediseñados, bloques de DSP de precisión variable, bloques de memoria distribuida y lazos de seguimiento de fase (PLL) de síntesis fraccional de reloj.

Las FPGA Intel Cyclone de bajo costo son ideales para aplicaciones que necesitan un precio más bajo por puerto. Se puede utilizar un dispositivo Cyclone con núcleos de propiedad intelectual (IP) de Intel, como el núcleo controlador MAC Ethernet 10/100, para reducir el tiempo de diseño. El procesador integrado Nios® II se puede utilizar para realizar algunas de las funciones de control dentro del sistema. La integración de varios dispositivos discretos en un solo dispositivo Intel Cyclone disminuye la cantidad de componentes a bordo y también reduce el costo y el tiempo de diseño. Los dispositivos Cyclone tienen una arquitectura de dispositivo altamente eficiente y cumplen con los requisitos de desempeño y precio de los productos de prueba de comunicación sensibles al costo. Los dispositivos Cyclone de bajo costo que se utilizan en combinación con los núcleos de IP de Intel pueden reducir los ciclos de desarrollo para acelerar el tiempo de comercialización y ahorrar costos significativos.

Intel MAX10 también es una solución ideal para la traducción del bus del sistema y la administración de sistemas complejos de suministro de energía, incluidas las soluciones de administración de energía previamente verificadas de la familia Intel Enpirion® de soluciones integradas de administración de energía de punto de carga de alta eficiencia, diseñadas y verificadas específicamente para todos los dispositivos FPGA Intel PSG.

Intel ofrece una variedad de núcleos de IP que se pueden utilizar en equipos comprobadores. Las interfaces de chip a chip de alta velocidad como SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII y XAUI, y las interfaces de memoria como DDR3 y RLDRAM III se pueden descargar desde la página web Intel FPGA IP Portfolio.

Comprobador 400GE con transceptores de 8x56 Gbps

Los comprobadores de comunicaciones, como los sistemas de prueba de comunicaciones por cable e inalámbricas, cubren una gama de soluciones de prueba "específicas de los estándares", que requieren las últimas capacidades de rendimiento de vanguardia para habilitar nuevas industrias de comunicaciones emergentes como los sistemas de prueba de comunicaciones inalámbricas 400G/800G Ethernet o 5G.

Construidos sobre la premiada arquitectura Stratix, los dispositivos de la serie Stratix-10 incluyen la memoria integrada y los recursos de LE necesarios para las funciones de procesamiento de pines de entrada y salida, como la sincronización de señales y el análisis de tiempo. La serie de dispositivos Intel Stratix integra hasta 60 transceptores de 58 Gbps (o 120 transceptores NRZ) con hasta 24 transceptores adicionales de 28,3 Gbps y 17,4 Gbps, con la integridad de señal requerida para protocolos seriales como PCIe-Gen3. Los dispositivos Stratix-10 también incluyen MAC de 100 Gigabit Ethernet y una variedad de soluciones de FEC. (Comuníquese por correo electrónico o teléfono para enterarse de las últimas soluciones de interconexión de dispositivos periféricos, incluyendo PCI Express* Gen4 x16, y la hoja de ruta de las soluciones de Intel PSG para transceptores Gigabit de la siguiente generación, soluciones FEC de gama alta y soluciones masivas DSP de TeraFLOPS).

Equipo de prueba automático (ATE) de semiconductor

El equipo de prueba automático (ATE) de semiconductor consta de varios instrumentos o tarjetas que se utilizan para probar la memoria, los componentes digitales, la señal mixta y el sistema en chip (SoC), tanto en la etapa de oblea como en el empaquetado. Impulsados ​​por la demanda en los mercados de consumo, informática y comunicaciones, estos sistemas de prueba continúan evolucionando. Para mantener el ritmo de la innovación en la industria de los semiconductores, los productos de ATE actuales deben proporcionar más funcionalidad a velocidades más altas que nunca.

La lógica programada juega un papel importante en el desarrollo de los productos de ATE al proporcionar flexibilidad y adaptabilidad. La lógica programada gestiona funciones como la exactitud de la sincronización, el control de la memoria, el análisis del procesamiento de señal digital (DSP), la operación de alta velocidad de entrada y salida, y la conformidad con la fluctuación de fase. El gráfico a continuación muestra una tarjeta de instrumento típica en un sistema de ATE. Con la creciente complejidad de los productos de ATE, se sigue integrando más propiedad intelectual (PI) a la lógica programada.

Intel ofrece una variedad de núcleos de IP que pueden utilizarse en los productos de ATE. Las interfaces de memoria como DDR3, DDR4 y RLDRAM III, o interfaces con bus de alta velocidad como PCI Express*(PCIe-gen3), SFI, y SerialLite (un protocolo de datos, punto a punto, de ancho de banda alto, ligero) se pueden descargar desde la página web Intel FPGA IP Portfolio. (Comuníquese por correo electrónico o teléfono para enterarse de las últimas soluciones de interconexión de dispositivos periféricos, incluyendo PCI Express* Gen4 x16.)

Estación de prueba típica de ATE

Soluciones

La arquitectura con diversas características de las familias de dispositivos Stratix-10®, Arria-10® y Cyclone® proporciona una excelente solución para la producción de ATE. Estas familias de dispositivos proveen a los diseñadores de sistema flexibilidad, desempeño, integración y recursos de diseñador que no están disponibles en ninguna otra solución de dispositivo. En conjunto con la gran cartera de núcleos de PI de Intel, estos productos de silicio brindan a los diseñadores soluciones líderes en la industria para el desarrollo de plataformas de ATE de próxima generación.

Elementos lógicos (LE) equivalentes a 2,75 M de FPGA de serie Stratix-10, hasta 229 Mb de memoria integrada, alto rendimiento, bloques de procesamiento de señal digital (DSP) de precisión variable con hasta 11520 multiplicadores de alto rendimiento de 18x19 y puertos de entrada y salida flexibles para los estándares de interfaz más populares. Las familias incluyen SX, GX, TX, MX, con una amplia variedad de opciones de desempeño y configuración de características para las necesidades de la siguiente generación. La familia de Stratix-10MX presenta una memoria de alto ancho de banda (HBM) integrada de 3,25 GB a 16 GB, lo que proporciona un desempeño de hasta 512 GB/s, mientras reduce significativamente el tamaño en general de la solución y brinda confiabilidad adicional mediante una integración líder en la industria. Los dispositivos Stratix-10SX contienen un complejo ARM Cortex-A53 APU integrado de 64 bits y un soporte de software completo, así como herramientas de aceleración de desarrollo de software (GPOS y RTOS).

Construidos sobre la premiada arquitectura Stratix, los dispositivos de la serie Stratix-10 incluyen la memoria integrada y los recursos de LE necesarios para las funciones de procesamiento de pines de entrada y salida, como la sincronización de señales y el análisis de tiempo. La serie de dispositivos Intel Stratix integra hasta 60 transceptores de 58 Gbps (o 120 transceptores NRZ) con hasta 24 transceptores adicionales de 28,3 y 17,4 Gbps, con la integridad de señal requerida para protocolos de series como de PCIe-Gen3. (Comuníquese por correo electrónico o teléfono para enterarse de las últimas soluciones de interconexión de dispositivos periféricos, incluyendo PCI Express* Gen4 x16, y la hoja de ruta de las soluciones de Intel PSG para transceptores Gigabit de la siguiente generación, soluciones FEC de gama alta y soluciones masivas DSP de TeraFLOPS). Los dispositivos Stratix-10 también pueden incluir MAC de 100 Gibabit Ethernet y una variedad de soluciones de FEC.

La serie de FPGA Intel Arria-10® incluye innovaciones únicas, como el procesador integrado de doble núcleo ARM* Cortex* - A9 MPCore*. Este sistema de procesamiento rígido (HPS) incluye un amplio conjunto de periféricos reforzados y un subsistema seguro y de alto desempeño. La familia Arria-10 proporciona hasta 78 transceptores bidireccionales con velocidades de datos de hasta 25,78 Gbps entre chips, placa posterior de 12,5 Gbps y hasta 1150 K elementos lógicos (LE) equivalentes, interfaces de memoria reforzadas y una arquitectura de núcleo de potencia optimizada que comprende módulos de lógica adaptativa (ALM) rediseñados, bloques de DSP de precisión variable, bloques de memoria distribuida y lazos de seguimiento de fase (PLL) de síntesis fraccional de reloj.

Intel ofrece una variedad de núcleos de IP que se pueden utilizar en equipos comprobadores. Las interfaces de chip a chip y las interfaces de memoria como DDR3, DDR4 y RLDRAM III se pueden descargar desde la página web Intel FPGA IP Portfolio.

La serie de FPGA lntel Cyclone de dispositivos de alta densidad y bajo costo son ideales para aplicaciones que requieran un precio más bajo por pin. Los dispositivos Cyclone se pueden usar junto con los núcleos IP de Intel, como el procesador integrado Nios® II, para implementar funciones de control que acortan significativamente el tiempo de diseño. Esta función de IP integrada puede acortar los ciclos de desarrollo, reducir los costos y acelerar el tiempo de comercialización. La integración de varios periféricos en un solo dispositivo de la serie Intel Cyclone reduce la cantidad de componentes discretos en las placas, junto con los costos y el tiempo de diseño relacionados, dando lugar a un ahorro de costes significativo. Con una arquitectura de dispositivo altamente eficiente, los dispositivos de la serie Intel Cyclone cumplen con las necesidades de rendimiento e integración de los productos de ATE.

PRUEBA DE USO GENERAL

Instrumentación para prueba y medición

La instrumentación para prueba de uso general consta de productos como osciloscopios, analizadores lógicos, generadores de señales, equipos de prueba de video, equipos de prueba de automóviles y muchos más. Estos productos se utilizan en múltiples aplicaciones en entornos que van desde laboratorios hasta instalaciones de fabricación.

La lógica programada sigue desempeñando un papel importante en el desarrollo de instrumentos de prueba de uso general. La flexibilidad y adaptabilidad de las FPGA acelera el tiempo de comercialización y reduce el riesgo. Esto y los rápidos avances en la capacidad de integración hacen de la lógica programada el nuevo eje central de los equipos de desarrollo de hardware y software.

Además del uso de lógica programada, están surgiendo numerosas estructuras de circuitos nuevos a medida que aumentan los requisitos de rendimiento y las densidades de los circuitos. El uso considerable de nuevos buses, que a menudo implica la transferencia de datos en serie a alta velocidad, y el uso común de dispositivos de sistema en chip (SoC) y sistema en un chip programable (SOPC) se ha generalizado en la industria. Ahora los diseñadores deben lidiar con diseños y estructuras de circuitos muy complejos, lo que hace que la corrección de errores del circuito sea más difícil y, a la vez, aún más necesaria.

Uso típico de FPGA en osciloscopios portátiles

Uso típico de FPGA en equipos de prueba de video

Soluciones

La arquitectura con diversas características de las familias de dispositivos Stratix-10®, Arria-10® y Cyclone® proporciona una excelente solución para la instrumentación para pruebas de uso general. Estas familias de dispositivos proveen a los diseñadores de sistema flexibilidad, desempeño, integración y recursos de diseñador que no están disponibles en ninguna otra solución de dispositivo. En conjunto con la gran cartera de núcleos de PI de Intel, estos productos de silicio brindan a los diseñadores soluciones líderes en la industria para el desarrollo de plataformas de ATE de próxima generación así como plataformas de prueba de video de alto ancho de banda.

Elementos lógicos (LE) equivalentes a 2,75 M de FPGA de serie Stratix-10, hasta 229 Mb de memoria integrada, alto rendimiento, bloques de procesamiento de señal digital (DSP) de precisión variable con hasta 11520 multiplicadores de alto rendimiento de 18x19 y puertos de entrada y salida flexibles para los estándares de interfaz más populares. Las familias incluyen SX, GX, TX, MX, con una amplia variedad de opciones de desempeño y configuración de características para las necesidades de la siguiente generación. La familia de Stratix-10MX presenta una memoria de alto ancho de banda (HBM) integrada de 3,25 GB a 16 GB, lo que proporciona un desempeño de hasta 512 GB/s, mientras reduce significativamente el tamaño en general de la solución y brinda confiabilidad adicional mediante una integración líder en la industria. Los dispositivos Stratix-10SX contienen un complejo ARM Cortex-A53 APU integrado de 64 bits y un soporte de software completo, así como herramientas de aceleración de desarrollo de software (GPOS y RTOS).

Construidos sobre la premiada arquitectura Stratix, los dispositivos de la serie Stratix-10 incluyen la memoria integrada y los recursos de LE necesarios para las funciones de procesamiento de pines de entrada y salida, como la sincronización de señales y el análisis de tiempo. La serie de dispositivos Intel Stratix integra hasta 60 transceptores de 58 Gbps (o 120 transceptores NRZ) con hasta 24 transceptores adicionales de 28,3 y 17,4 Gbps, con la integridad de señal requerida para protocolos de series como el PCIe-Gen3. (Comuníquese por correo electrónico o teléfono para enterarse de las últimas soluciones de interconexión de dispositivos periféricos, incluyendo PCI Express* Gen4 x16, y la hoja de ruta de las soluciones de Intel PSG para transceptores Gigabit de la siguiente generación, soluciones FEC de gama alta y soluciones masivas DSP de TeraFLOPS). Los dispositivos Stratix-10 también pueden incluir MAC de 100 Gibabit Ethernet y una variedad de soluciones de FEC.

La serie de FPGA Intel Arria-10® incluye innovaciones únicas, como el procesador integrado de doble núcleo ARM* Cortex* - A9 MPCore*. Este sistema de procesamiento rígido (HPS) incluye un amplio conjunto de periféricos reforzados y un subsistema seguro y de alto desempeño. La familia Arria-10 proporciona hasta 78 transceptores bidireccionales con velocidades de datos de hasta 25,78 Gbps entre chips, placa posterior de 12,5 Gbps y hasta 1150 K elementos lógicos (LE) equivalentes, interfaces de memoria reforzadas y una arquitectura de núcleo de potencia optimizada que comprende módulos de lógica adaptativa (ALM) rediseñados, bloques de DSP de precisión variable, bloques de memoria distribuida y lazos de seguimiento de fase (PLL) de síntesis fraccional de reloj.

Intel ofrece una variedad de núcleos de IP que se pueden utilizar en equipos comprobadores. Las interfaces de chip a chip y las interfaces de memoria como DDR3, DDR4 y RLDRAM III se pueden descargar desde la página web Intel FPGA IP Portfolio.

La serie de FPGA lntel Cyclone de dispositivos de alta densidad y bajo costo son ideales para aplicaciones que requieran un precio más bajo por pin. Los dispositivos Cyclone se pueden usar junto con los núcleos IP de Intel, como el procesador integrado Nios® II, para implementar funciones de control que acortan significativamente el tiempo de diseño. Esta función de IP integrada puede acortar los ciclos de desarrollo, reducir los costos y acelerar el tiempo de comercialización. La integración de varios periféricos en un solo dispositivo de la serie Intel Cyclone reduce la cantidad de componentes discretos en las placas, junto con los costos y el tiempo de diseño relacionados, dando lugar a un ahorro de costes significativo. Con una arquitectura de dispositivo altamente eficiente, los dispositivos de la serie Intel Cyclone cumplen con las necesidades de rendimiento e integración de los productos de ATE.

Intel ofrece una variedad de núcleos de IP que se pueden utilizar en equipos comprobadores. Las interfaces de chip a chip como SFI, SPI3,SPI4.x, SGMII y XAUI, y las interfaces de memoria como DDR3 y RLDRAM III pueden descargarse de Intel.

 

Sistemas de prueba modulares

Los diseñadores de equipos de prueba y medición de uso general como los osciloscopios y los analizadores lógicos han implementado históricamente hardware diseñado a medida. Con la creciente demanda de menores costos y mayor flexibilidad, los instrumentos modulares basados en PXI (extensiones PCI para instrumentación) se están haciendo cada vez más populares. Estos sistemas comparten recursos de hardware (por ejemplo, chasis, fuente de alimentación, CPU) y utilizan software definido por el usuario para realizar mediciones personalizadas y apoyar los estándares emergentes.  

Para las necesidades específicas de su aplicación, ahora puede:

  • Implementar fácilmente placas de función modulares basadas en PCIe con FPGA IP Intel para PCI Express.
  • Integrar múltiples canales serializadores/deserializadores (SERDES) de hasta 12,5 Gbps, dentro de las FPGA de la serie Stratix®
  • Cree rápidamente funcionalidades e interfaces personalizadas usando las FPGA de la series Intel Stratix y Arria® y el software de diseño Intel Quartus® Prime

Sistemas modulares

Portátiles.

Los dispositivos portátiles de mano pueden implementar equipos de prueba de campo, como multímetros, visores de mano y dispositivos de diagnóstico automotriz.

Estos dispositivos portátiles se han implementado mediante una serie de componentes discretos y una CPU. Sin embargo, la implementación de estas plataformas de hardware personalizadas requiere más tiempo y recursos, lo que ocasiona:

  • Esfuerzos inútiles en el desarrollo de bloques estándar en lugar de bloques de aplicación personalizados
  • Riesgo de obsolescencia por múltiples componentes independientes de ASSP y CPU
  • Riesgo de integración, costo e inflexibilidad de los ASIC

Con las herramientas de desarrollo más recientes de Intel Quartus® PrimeDSP Builder, de Intel FPGA Nios® II para procesador integrado, y las capacidades de hardware programables de las FPGA de las series Intel Cyclone®, Intel Arria® y Intel Stratix®, puede:

  • Integrar varios dispositivos ASSP y la CPU en una sola FPGA independiente de la aplicación.
  • Implementar funciones independientes en múltiples procesadores Nios II en una sola FPGA
  • Combinar la lógica de coprocesamiento con un procesador Nios II para “sobrecargar” el rendimiento funcional
  • Integrar fácilmente todas las funcionalidades específicas de la aplicación y la propiedad intelectual (PI) estándar con SOPC Builder

Entre los beneficios adicionales de la productividad se incluyen:

  • Reutilización de los esfuerzos anteriores de desarrollo de la propiedad intelectual de ingeniería
  • Aprovechamiento de los bloques adicionales de Intel FPGA y de los bloques PI de socios
  • Separación de los circuitos de E/S analógicas y de sensores específicos de la aplicación en tarjetas hijas modulares

La siguiente figura muestra cómo una FPGA delas series Intel Cyclone, Intel Arria o Intel Stratix implementa un sistema en un chip programable (SOPC) con uno o más procesadores Nios II, incluida la lógica personalizada. Se pueden añadir la interfaz de usuario, la funcionalidad analógica específica de la aplicación y la conectividad de red para completar el dispositivo portátil.

Dispositivos de prueba portátiles

Los dispositivos de prueba portátiles pueden beneficiarse del famoso procesador NIOSII de 32 bits incorporado en una FPGA. Las FPGA Cyclone proporcionan la integración necesaria para minimizar el área de la placa de los sistemas portátiles, a la vez que proporcionan una eficiencia energética líder en la industria. Arria-10 está pensado para la gama superior del segmento portátil, en la cual la energía de la batería sigue siendo de importancia crítica, pero se requiere un nivel más alto de desempeño del sistema. Con Arria-10, el usuario puede utilizar la APU Dual ARM Cortex-A9 y el subsistema incorporado en la familia SX para ejecutar una sofisticada suite de RTOS, así como un sofisticado GPOS con una sofisticada GUI, como los modernos núcleos de Linux. Estas características integradas para estas FPGA incluyen procesador (NIOSII o Dual ARM Cortex-A9), controladores de memoria LPDDR, DSP de bajo consumo, varios tipos de interconexiones de periféricos, controladores de pantalla, mucha E/S LVDS y funcionalidad PCIe añadida. Se pueden integrar las funciones de adquisición de datos y de la placa base, mediante la eliminación de las soluciones de placas múltiples para racionalizar la masa y el tamaño de los comprobadores portátiles.

Tendencias del mercado

Prueba de comunicaciones

Prueba de comunicaciones

El subsegmento de pruebas de comunicación está estrechamente ligado al segmento de las telecomunicaciones. Específicamente, el subsegmento de pruebas de comunicaciones va alineado con los gastos de capital en el segmento de telecomunicaciones.

Con un mercado de aproximadamente 12 mil millones de dólares en 2014, el mercado de equipos de prueba de comunicaciones está creciendo a una TCAC de aproximadamente 7 %.

Equipo de prueba inalámbrico

  • Analizadores de espectro/ruido
  • Generadores de señales
  • Emuladores/comprobadores de auriculares
  • Prueba de la estación base
  • Comprobador de red de vectores Tx/Rx
  • Comprobador de dominio de modulación

Equipo de prueba de cable

  • Analizadores de espectro
  • Generadores de señales
  • Analizadores de protocolo de red
  • Comprobadores de DSL
  • Comprobadores SONET/SDH
  • Comprobadores de routers de propiedad intelectual (PI)

Tendencias y dinámica del mercado

A continuación, se determinan las tendencias y la dinámica del mercado en el espacio de las comunicaciones:

  • Los proveedores de equipos de prueba están diseñando y se están enfocando en plataformas reconfigurables:
    • Permiten ofrecer productos derivados, aprovechar el mismo desarrollo y posicionar el producto en varios puntos de desempeño y precio
    • Hacen que el equipo de prueba sea “resistente al futuro” para prolongar la vida del producto
  • Gran atención a la reducción del precio por puerto
  • Amplia necesidad de pruebas de funcionalidad
  • Ideal para pequeñas empresas “boutique”: más del 50 por ciento del mercado de pruebas es propiedad de pequeños vendedores de pruebas.
  • Las FPGA son una elección lógica por las siguientes características:
    • Característica de la fluencia
    • Constantes solicitudes de actualización
    • Normas/protocolos de comunicación en evolución y emergentes
  • El acceso temprano a la tecnología de punta es crucial:
    • Normalmente, hay una diferencia de 12 a 18 meses entre el inicio del desarrollo de los equipos de prueba y la adopción masiva de tecnología.

Equipo de prueba automático (ATE) de semiconductor

Equipo de prueba automático (ATE) de semiconductor

El espacio de prueba de ATE/semiconductores es un subsegmento que experimenta drásticas subidas y bajadas repentinas y extremas.

Con un mercado de aproximadamente 4 mil millones de dólares en 2014, el mercado de ATE de semiconductor está creciendo a una TCAC de aproximadamente 3 %.

El segmento de pruebas de ATE/semiconductores está compuesto por seis tipos distintos de comprobadores:

  • Prueba analógica/lineal
  • Prueba de señal mixta
  • Prueba de RF/microondas
  • Prueba digital/lógica
  • Prueba de memoria
  • Prueba de sistema en chip (SOC)

El mercado de ATE está impulsado por los volúmenes de chips semiconductores. A medida que los volúmenes de chips aumentan constantemente, la demanda de comprobadores de chips también crece.

Dado el fuerte incremento en el uso de dispositivos de memoria en productos finales como electrodomésticos, teléfonos móviles y automóviles, no es sorprendente que el subsegmento de comprobadores de memoria sea el más grande en el espacio ATE.

Tendencias y dinámica del mercado

A continuación, se determinan las tendencias y la dinámica del mercado en el espacio ATE:

  • Los proveedores de ATE están vinculados a un ciclo de auge y caída
  • Pedidos de equipos de prueba:
    • Las tasas de utilización de capital impulsan los pedidos de equipo de capital
      • Los clientes compran si hay tecnología, una tasa de fallos baja (es decir, confiabilidad del equipo) y la capacidad de entregar los sistemas a tiempo.
    • Opinión de los fabricantes de dispositivos sobre el futuro del volumen de los chips
  • La reducción de los tiempos de prueba es clave: un menor tiempo de prueba equivale a más dispositivos probados, lo que conduce a mayores ingresos.
  • Cada cliente tiene su propia metodología de prueba, lo que conduce a un negocio de alto y bajo volumen (a excepción del mercado de las memorias, que es de alto volumen)
  • Los clientes quieren:
    • Ampliar el retorno de la inversión (ROI) de los sistemas existentes (se necesitan actualizaciones en el campo)
    • Probar diferentes tecnologías de la vida cotidiana (se necesita flexibilidad en el sistema)
  • Los proveedores de ATE tienen una base de clientes limitada (solo 25 grandes fabricantes de dispositivos independientes y 10 casas de pruebas independientes en todo el mundo)
  • Los proveedores de ATE intentan vincular el desarrollo de los sistemas a un cliente “de la enseñanza” y, en última instancia, aprovechar las ventas para muchos clientes “de la producción”.

Prueba general

Prueba general

El subsegmento de pruebas de uso general es diverso e incluye osciloscopios, generadores de señales, equipos de diagnóstico de automóviles y comprobadores de vídeo de radiodifusión. Debido a su naturaleza diversa, el éxito del subsegmento de pruebas de uso general está vinculado a una amplia gama de mercados finales y solo puede caracterizarse como un seguimiento del mercado general de alta tecnología.

Con un tamaño de mercado de aproximadamente 5mil millones de dólares en 2014, el mercado de pruebas de uso general está creciendo a una TCAC de aproximadamente 3 %.

Sistemas de prueba de uso general

  • Osciloscopios
  • Analizadores de espectro
  • Generadores de señales
  • Analizadores lógicos
  • Generadores arbitrarios de formas de onda y funciones
  • Multímetros
  • Analizadores de red

Tendencias y dinámica del mercado

A continuación, se determinan las tendencias y la dinámica del mercado en el espacio de mercado de prueba de uso general:

  • Segmento de mercado muy fragmentado
    • Una amplia gama de clientes con necesidades muy amplias de pruebas y mediciones
    • Muchos proveedores de soluciones de prueba que ofrecen soluciones puntuales o personalizadas
  • Vendedores de pruebas que mueven sus soluciones a un enfoque modular:
    • Analizadores lógicos y osciloscopios como un ejemplo que se mueve hacia el factor de forma de los instrumentos modulares basados en PXI/AXI.

Enlaces de referencia de solución de prueba y medición

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