你是不是已經感受到，目前身邊的“物”變得越來越“活”，家中遍布智能電飯煲、智能冰箱、智能空調…智能音響還能趁你不注意隨心唱一首歌。對于硬件測試工程師來說，如果有一款能進行深度學習的示波器，測試工作也可以瞬間變智能。最近，是德科技就推出了一款具有開創性意義的示波器 --Infiniium MXR 系列，在示波器中引入“故障獵人”的概念，工程師只要按下兩個按鈕，示波器就會對被測信號進行深度學習，幫助工程師快速找出可能的故障。
面對如此新奇的功能，在發布會上引起一篇嘩然，媒體發出多次追問，是德科技大中華區汽車與新能源測試方案市場經理杜吉偉介紹，“是德科技已經不再是一個傳統的硬件公司，我們在硬件的基礎上提供更多的軟件方案和服務。這是我們首次在示波器中引入了‘故障獵人’的概念，因為好多客戶不是示波器領域的專家，他們只是想調整電路，發現信號里面的異常信號，使用 Infiniium MXR 系列示波器，用戶只要按兩個按紐，示波器就會自動的對被測信號進行深度學習，然后得出正常信號的樣子，準確率達到 80%，如果出現毛刺、矮脈沖等小概率的事件會通知用戶。同時我們將電源完整性測試做成一個軟件包，包括傳統的電源紋波分析、串擾分析等，它會告訴用戶周圍的高速信號對他有沒有干擾？干擾多大？如果去掉了干擾，信號的測量參數會發生哪些變化？”
采用‘故障獵人’的好處是可以節約調試時間。同樣的工作量，用戶使用故障獵人功能進行測試，可能一、兩分鐘就能發現問題，如果自己手動測試，可能需要幾個小時，甚至幾天來完成。“雖然是德科技以前有一款軟件是支持深度學習，但不是用于調試，而是用于分析。比如要測 USB3.0，我們的深度學習庫中，市面上已經有很多廠家已經將 USB 的測試結果共享了，并且有測試報告和測試分析。通過深度學習對比，可能會對你的方案進行評測，告訴你哪些地方做得不足，哪些地方有待提高。”杜吉偉解釋，“故障獵人是本地的深度學習，用戶先連接被測對象，然后實時進行深度學習，和云服務不同，因為用戶可以把數據傳到云端，然后慢慢學習，但不是實時的，本地深度學習有利于機密保護，用戶不需要聯網就可以進行深度學習。”
幫客戶實現“看更多、做更多、節省更多”
帶有故障獵人功能的這款示波器就是是德科技面向中端市場最新推出的 Infiniium MXR 系列，集合了高端示波器和低端示波器的優點。杜吉偉介紹，“InfiniiVision MXR 系列可謂集合了 InfiniiVision X 系列的多合一和快響應的功能，以及高端 UXR 的高性能于一身，搭配是德科技全方位的軟件解決方案，可進一步提供電源完整性、信號完整性、高速總線和接口的一致性測試和驗證。所謂‘ 8 合 1’ ，包含實時頻譜分析儀(RTSA)、示波器、數字電壓表(DVM)、波形發生器、頻響分析儀（波特圖）、頻率計數器、協議分析儀和邏輯分析儀，這些功能是對 X 系列功能的沿用，另外，內部采用先進的 ASIC 硬件處理大數據，來自 UXR 系列。”
現在電路設計測試面臨很多挑戰，有些事目前的示波器不能解決的。比如DDR 內存測試，高端嵌入式電路里通常會用到 DDR3、DDR4，以及 DDR5，除了高速數字數據信號，里面還會有 DC-DC 的電源軌，包括 3.3V、5V、2V、1.8V、1.2V，甚至 1.1V 的信號。這種信號的上電順序和掉電順序是有嚴格要求的，如果順序不對整個電路板都會出現問題，這就需要多通道同時驗證多路電源軌。另外，針對電源完整性驗證，現在的電路板里通常有如 Type C、MIPI 這些高速信號，以及 WiFi、Bluetooth、5G 等無線信號，高頻信號和直流電源之間會相互干擾，所以驗證電源完整性時不僅需要多個通道，同時需要帶寬能夠覆蓋無線信號和高速數字信號，原來的多通道示波器帶寬只能做到 2GHz 及以下，而 WiFi6、MIPI、USB 對帶寬的要求都超過了 2GHz。因此，這些應用所需要的示波器既要支持八個通道，同時帶寬還要超過 2GHz，甚至要達到 6GHz，Infiniium MXR 系列示波器正好可以填補這個空白。
InfiniiVision MXR 系列 MXR 系列面對用戶痛點，整合了客戶的需求，集成了高端示波器和低中端示波器的優點，可以幫助客戶做到“看更多、做更多、節省更多”。
“看更多”就是既不犧牲測量精度，且響應速度快，比如測眼圖，一秒鐘能夠畫 75 萬個 UI（UI 就是 Unit Interval）。實時頻譜一秒鐘能畫 40 萬個 FFT，如果測量，一秒鐘能測量超過 30 萬個。 ADC 有效位精度可以到達 9bit，如果采用高分辨率可以達到 16bit，本底噪聲達到 43μV，時間基準是 8ppb（注意：不是 ppm，ppm 是百萬分之一，ppb 是一千個百萬，8 個 ppb 就是百萬分之 0.008），目前是業內最高，這個指標在 UXR 系列的基礎上做了改進，已經超過了 UXR 系列。
另外，MXR 系列示波器的 8 個模擬通道可以同時用，而且每個通道都是 6GHz 的帶寬，采樣率是 16GSa/s。杜吉偉強調，“性能不妥協就是全打開帶寬是滿帶寬，采樣率是滿采樣率，存儲深度標配都是 200Mpts，顯示分辨率采用了高清顯示分辨率，配置 15.6 英寸大屏幕。”
首次在實時示波器里面內置了實時頻譜儀的功能，從頻域和時域都做到實時性，能夠捕獲稍縱即逝的信號，對 I/Q 信號進行解調和分析，而且八個通道可以同時支持實時頻譜儀。比如藍牙、WiFi、Sub-6G 信號的中心頻率不同，但是可以在一個電路板里用多個通道同時測試。實時頻譜儀和掃描儀不同，掃描儀可能會漏信號，但實時頻譜儀可以做到時域波形捕獲，基本不漏信號。
所謂“做更多”，杜吉偉解釋，“雖然 Infiniium UXR 示波器的各項測試功能并沒有達到以前高端示波器的頂級性能，但是性價比是最高的。比如一個電壓表（數字萬象表）能夠測電壓、電流，能做好多事情，還能夠測三極管、二極管，MXR 示波器的電壓表可以測電壓，里面有一個電壓表的獨立電路，借助示波器的探頭可以直接讀出電壓，比示波器看波形再去測更方便。關于任意波發生器，在某些應用中，如果你需要替代電路里的晶振，就可以就產生一個 10MHz 的晶振信號，不需要再用一臺任意波發生器，另外，做頻響分析、波特圖分析直接用內置的任意波發生器就可以實現。雖然 8 合 1 的 UXR 示波器不能替代 8 個獨立的儀器，但是在大部分常用的場合，以示波器為中心、為核心功能可以完成。其中數字電壓表和頻率計是標配的，其他 5 項可以選配。而且 MXR 系列的架構可以升級。比如客戶買了四通道，根據需要可以升級成八通道，還可以增加實時頻譜儀等多種模塊。”
“節約更多”一個是節約時間，一個是節約經費。節約時間，引入故障獵人可以進行深度學習，先學習信號，脈寬，先測量，進行大數據測量之后，再進行深度學習。示波器會告訴你，里邊有矮脈沖，邊沿速度很慢的信號，用戶使用 Copy to Triger，只要把這個故障信號 Copy to Triger 自動變成觸發條件，自動觸發、實時調試，就可以實時觀察矮脈沖。因為 8 個通道是時間相關、相位相關，能看出相關性。這個狩獵過程是自動化的，可以節約用戶的時間。
另外，客戶安裝一個 Infiniium 離線分析軟件，全球不同的研發部門可以協同作業，這樣客戶不需要每個人都用示波器，一個示波器采集的數據，其他人也可以做不同的分析。
示波器從高端向低端延伸，創新有道
一般公司發布產品都是按照從低端到高端的步調，是德科技的順序卻是反的，先推出了最高端產品，再推出了中端產品和低端產品，三個系列的市場布局會是怎樣的？杜吉偉解釋，“目前示波器的研發在業界分為兩種情況，一種是從低端向高端發展，帶寬越做越高，功能越做越多，另外一種和是德科技類似，從高端產品向低端產品延伸，第一階段，我們推出 110GHz 帶寬的 Infiniium UXR 系列；第二階段我們開始推 13GHz 到 33GHz 帶寬的 Infiniium UXR 系列示波器；第三個階段，也就是現階段，我們推出 500MHz 到 6GHz 帶寬的 MXR 系列示波器。我們衡量過，如果從低端往高端發展，成本越來越低，因為芯片變化不是特別大，就盡量把芯片的能力發揮出來；如果從高端向低端做，帶寬從 110GHz 到 13GHz，其實成本壓力很大，但是好處是高端產品的性能可以直接利用，用戶體驗比較好。我們盡量在降低成本，但是會保留一些用戶需要的性能。我們自己推演了如何提高性價比，同時滿足用戶的需求，將低中端產品的靈活性和高端產品的高性能集成到一起。”
關于技術和產品研發，是德科技在數字示波器領域已經耕耘多年，在高端示波器領域一直占據著非常有利的市場競爭地位。是德科技(中國)有限公司大中華區市場總經理鄭紀峰介紹，“是德科技科技擁有一種非常獨特的創新架構，我們的創新核心動力來自于三層創新架構。第一層是 Keysight Labs Central Teams，專注在超前的技術研究，這些技術研究會超前五年到十年，包括研發很多核心軟件和專有芯片。Keysight Labs 分布在世界各地，美國、中國、歐洲、日本都有分部，北京也有一個非常重要的 Keysight Lab；第二層是 Centers of Excellence，就是產品創新中心，幫助是德科技研發各種產品，比如示波器、頻譜儀、信號源、網絡儀等；第三層是 Solutions Groups，這是是德科技從安捷倫（Agilent）拆分出來以后一個新改變，目前 5G、數據中心、汽車等行業客戶會提出不同的需求，只提供一款示波器無法滿足這些需求，創新中心的作用就是幫助客戶完成交鑰匙工程，這樣的三層創新架構保證了我們的產品、解決方案（solution）在市場上具有持續的競爭優勢。”
關于創新對示波器家族的作用，鄭紀峰解釋，“以最高端的 Infiniium UXR 系列示波器為例，其實時帶寬高達 110GHz，采樣率高達 256GSa/s，數據采集速率是 10Tb/s，而且在 4 個通道中保持一致。是德科技的三層創新架構推動了很多硬核科技的創新，包括 3D 存儲管理器、為示波器定制的數據處理 ASIC 和 10bit A/D 轉換器，這些創新產品和技術幫我們實現了業界最高性能。”
