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  • 하이엔드 오실로스코프, “초 고대역폭 경쟁, 이미 주사위는 던져졌다” [기술]
  • Minseok Shin (IP: *.104.135.195)
    조회 수: 62084, 추천 수: 0/0, 2011.09.06 09:02:16
  • 연구실에서 측정할 때 oscilloscope 참 많이 사용하죠~

    Agilent, Tektronix, Lecroy 각자 선호하는 oscilloscope가 있고 또 대역폭도 각기 모두 달라서...

    연구실에는 아래와 같은 oscilloscope가 있습니다.

    - HP(Agilent) oscilloscope (좀 오래된 장비, CRT monitor를 갖고 bandwidth가 낮음)

    - Agilent 1GHz BW portable oscilloscope

    - LeCroy 1GHz BW portable oscilloscope 

    - Tek 1GHz BW portable oscilloscope

    - Tek 1GHz BW oscilloscope

    - Tek 4GHz BW oscilloscope

    - Tek 20GHz BW oscilloscope

    지금은 BW spec' 밖에 생각안나는데 각기 서로 다른 장점이 있습니다. 

    한동안 잠잠했던 high-end spec'의 oscilloscope 경쟁이 다시 불 붙었습니다. 

    아래는 반도체 네트워크 2011.9월호에 실린 기사의 내용입니다.

    읽어보시고 향후 장비 구매를 고려하거나 측정하시는데 도움이 되시기를~~




    하이엔드 오실로스코프는 가장 빠르게 변화하는 오실로스코프 시장 중 하나이다. 차세대 고속 광통신 규격 및 지속적으로 발전하는 시리얼 데이터 통신 규격으로 인해 새로운 수요 및 더 높은 성능의 하이엔드 오실로스코프에 대한 요구가 증가하고 있다.

    관련업계 측은 “초 고대역 오실로스코프는 28~32Gb/s SERDES, 멀티레인 시리얼 데이터(40/100GbE, PCI Express 3.0), 코히런트 모듈레이션 광통신 등 초고속의 데이터 전송 속도를 검증해야 하는 필수 계측장비이다. 이러한 고속 기술들은 클라우드 컴퓨팅, 휴대형 컴퓨터, 스트리밍 비디오 시장에서 증가하는 네트워크 트래픽 양을 처리하는 데 사용된다”고 설명했다. 하이엔드 오실로스코프는 대역폭을 기준으로 통상 6GHz 이상의 모델을 지칭한다. 오실로스코프의 기술 척도로 평가되는 대역폭 개발에는 높은 기술력과 시간, 대규모 예산이 투자되며, 이러한 기술력과 규모를 갖춘 오실로스코프 제조업체는 전 세계적으로 애질런트 테크놀로지스, 텍트로닉스, 르크로이 3개 회사뿐이다.

    최근 주요 3사는 신제품 출시 때 마다 가장 높은 대역폭의 오실로스코프라는 타이틀을 걸고 제품 홍보에 매진하고 있다. 실제로 높은 대역폭이 곧 기술력을 의미하기도 하지만 이 외에도 채널 수, 메모리, rise time, noise floor, GUI 등 다양한 항목들이 많이 있어 대역폭만으로 장비의 우수성을 판단하기는 무리다. 장비를 구매하려는 엔지니어들은 자신에게 가장 필요한 기능을 면밀히 따져 보다 적합한 장비를 선택하는 것이 관건이라 볼 수 있다.

    이에 본 지에서는 주요 3사의 최근 출시된 하이엔드 오실로스코프에 대한 경쟁력과 장비 특징 그리고 향후 계획에 대해 소개 하고자 한다.


    애질런트

    전통적으로 RF분야의 회로 설계 능력이 ‘강점’

    신호 무결성에 큰 경쟁력


    애질런트는 지난해 30GHz 이상의 오실로스코프를 출시하였으며, 이미 국내 메이저 회사들에게 공급해왔다. 과거 애질런트의 하이엔드 주력 시장이 반도체 메모리 분야였다면, 현재는 반도체 시장과 더불어 영상 관련 애플리이케이션에서 많은 수요가 있는 상황이다.

    특히나 V-by-One과 MHL과 같이 최근 각광받는 기술들의 경우 신호 무결성에서 타의 추종을 불허하는 90000시리즈와 90000X시리즈를 바탕으로 지난 6월 애질런트 디지털 측정 포럼(Agilent Digital Measurement Forum)에서 실질적인 데모 시연을 통해 측정에 대한 신뢰도를 고객들로부터 인정받았다. 특히 MHL의 경우, 전 세계적으로 하이엔드 스마트 폰 제조업체들이 채택함에 따라 큰 이슈가 되고 있다.

    한국애질런트 측은 “오실로스코프의 특성을 이야기 할 때 편리한 유저 인터페이스, 다양한 측정 기능 등 여러 가지가 있다. 하지만 오실로스코프의 특성 중 가장 중요한 점은 신호의 무결성이라고 생각한다. 아무리 GUI가 좋고 많은 기능이 제공된다고 하더라도, 측정 장비 자체의 노이즈가 많다거나 Jitter 성분이 많다거나 할 경우에는 측정 데이터 자체에 대한 신뢰도가 떨어지기 때문”이라고 강조했다. 애질런트의 경우, 전통적으로 RF분야의 회로 설계 능력이 뛰어나 장비의 신호 무결성에 큰 경쟁력을 가진다. 이 외에도 유일하게 30GHz 대역폭에서 프로빙 솔루션을 제공할 수 있다. 고객이 원할 경우 구매할 필요 없이 대역폭 업그레이드가 가능하며 또한 고객의 노후 장비를 신 장비로 보상 판매하는 시스템을 갖추고 있다.


    인피니엄(Infiniium) 90000 X-시리즈

    32GHz의 아날로그 대역폭을 갖춘 인피니엄(Infiniium) 90000 X-시리즈 오실로스코프는 총 열 개의 제품으로 16~32GHz까지 대역폭을 갖추고 있으며, 대역폭 업그레이드가 가능하다. 그리고 업계에서 가장 낮은 노이즈와 지터 측정 플로어를 가지고 있으며, 경쟁 제품들의 약 50퍼센트 수준에서 랜덤 지터 측정이 가능해 우수한 측정 정확도를 보장한다.

    또한 지터, 트리거, 측정, 그리고 다양한 인증 테스트를 포함한 40가지 종류 이상의 측정 애플리케이션 별 패키지를 제공하며, 함께 출시되는 프로빙 시스템은 최대 30GHz의 대역폭을 제공하며 업계 최초로 프로브의 대역폭 업그레이드 기능을 제공한다. 무엇보다 독자적으로 인듐 인화물(InP)에 투자를 하였으며, 맞춤형 알루미늄 질화물 패키징 기술을 통해 노이즈 차폐 및 열 억제 기술을 포함하고 있는 프론트-엔드 멀티칩 모듈 개발에 성공하였다.


    텍트로닉스

    옵타메트라 인수로 차세대 광통신 시장에서 우위 점할 것

    주요 3사 중 가장 최근에 DPO/DSA73304D 장비를 선보인 텍트로닉스는 오랫동안 오실로스코프 시장을 이끌어왔다. 이번에 소개된 하이엔드 장비는 2개의 채널에서 33GHz 대역폭의 성능을 제공하고 있으며, 가장 빠른 100GSa/s의 샘플링 속도를 제공한다. 또한 9피코 세컨드의 빠른 rise time 성능을 제공함으로써 차세대 광통신 및 시리얼 데이터 통신에 가장 적합한 오실로스코프다. 이러한 우수한 기능을 가능하게 한 핵심 칩인 ADC는 IBM의 SiGe 8HP기술을 통해 구현되었으며, 노이즈 성분을 줄이기 위해 ADC 칩 패키지와 프론트 엔드까지 기존의 방식과 달리 PCB를 통하지 않고 SMPM 커넥터를 통해 직접 연결, 노이즈를 최대한 줄일 수 있고 아주 정교한 성능을 가능케 한다.

    기존에 텍트로닉스의 하이엔드 오실로스코프를 사용하고 있는 유저들을 통해 새롭게 출시된 신제품에 대한 홍보를 진행 중이며, 워낙 고성능의 제품이라 사용하는 유저들이 한정되어 있어 주요 연구소 및 기업을 대상으로 영업활동 중이다. 특히 보상판매를 통해서 기존의 제품에 대해 일정부분 보상하는 프로그램을 제공하고 있다.

    한국텍트로닉스 측은 “다양한 회사들의 인수 합병을 통해 좀 더 다양한 계측솔루션을 시장에 제공하고 있다. 가장 최근에 인수한 옵타메트라의 경우, 하이엔드 오실로스코프의 기능을 차세대 광통신 연구 부분에 좀 더 확장시킬 수 있는 좋은 예로 들 수 있다”고 설명했다.


    DPO/DSA70000D 시리즈

    텍트로닉스가 최근 발표한 새로운 DPO/DSA70000D 시리즈 오실로스코프 4개 모델은 2채널에서 최고 100Gs/s의 실시간 샘플링 속도와 4채널에서 33GHz의 아날로그 대역폭을 제공한다. 특히 이 장비들은 IBM의 8HP SiGe(실리콘 게르마늄) 칩셋을 사용하는 초고속 기술을 채택, 고속 바이폴라 트랜지스터를 표준 CMOS와 동일한 다이에 직접 통합함으로써 현재 시판 중인 실시간 오실로스코프 중에서 가장 빠른 복수 채널 상승 시간(Rise time)을 제공한다. 이러한 고감도 저 노이즈 측정 기능은 데이터 속도 20Gb/s 이상의 고속 광학, RF, 직렬 데이터 측정의 정밀한 특성화에서 필수적이다. 


    또한 최초로 10테라샘플 등가 시간 샘플링을 포함하여 4채널에서 33GHz의 대역폭을 제공하며 최대 스케일에서 62.5mV(6.25mV/div)의 업계 최고 입력 감도로 LVDS 기반 표준에서 흔히 사용되는 저진폭 신호 측정에 뛰어난 가시성을 제공한다.


    르크로이

    지난 5월에는 LabMaster 9Zi-A까지 선보이며

    초 고대역을 멀티 채널로 구현

    르크로이가 2009년 1월 최고 30GHz 대역폭의 오실로스코프를 발표하면서 초 고대역 오실로스코프 시대가 열렸다. 이후 2010년 9월 르크로이는 45GHz 오실로스코프 WaveMaster 8Zi를 선보였다. 최고 45GHz, 120GS/s 샘플 속도, 4~45GHz 범위의 폭 넓은 대역폭 업그레이드와 업계 최저의 지터노이즈, 그리고 강력한 하드웨어가 처리하는 매우 빠른 속도와 풍부한 고급 디버깅 툴들에 이르기까지, WaveMaster 8Zi 시리즈는 높은 대역폭뿐 아니라 강력한 성능 툴들을 제공한다. 아울러 기존 하이엔드 급 스코프보다 100배 더 빠른 아이 다이어그램 분석을 수행하는 고성능 SDA II 시리얼 데이터 분석 소프트웨어, 케이블 등은 어려운 측정 환경에서 가장 빠른 최신 기술들을 정확하고 정밀하게 검증해낸다.

    이렇듯 발빠르게 초 고대역 오실로스코프 기술을 선보인 르크로이는 지난 5월에는 LabMaster 9Zi-A까지 선보이며 초 고대역을 멀티 채널로 구현하였다. WaveMaster 8Zi와 같은 최고 45GHz 대역폭과 120GS/s 샘플속도이면서 13~45GHz를 5~20채널로 지원하는 전례없는 성능의 오실로스코프는 채널과 대역폭을 사용자가 원하는 대로 구성해서 사용할 수 있는 뛰어난 유연성을 제공하는 모듈형 시스템이다. 디스플레이와 제어를 담당하는 메인 모듈 ‘마스터’와 13~45GHz의 신호 포착 모듈 ‘슬래이브’는 연결하는 즉시 하나의 시스템으로 동기화되어 멀티 채널의 고성능 오실로스코프로 사용할 수 있다.


    LabMaster 9Zi-A

    LabMaster 9Zi-A는 인텔 XeonTM X5660 프로세서 기반의 서버급 CPU(33.6GHz 유효 클럭 속도, 최고 192GB RAM)를 탑재하여 더욱 강력한 하드웨어 성능과 속도를 보장 받는다. 36GHz 모델의 경우, 경쟁 32GHz과 비교했을 때 더 빠른 상승시간, 더 정확한 신호의 재현과 더불어 I와 Q 아이 다이어그램 및 IQ 배열 다이어그램 분석에서 더 많은 스펙트럼 성분을 보여준다. 


    LabMaster는 시리얼 표준의 진화에 따라 현재 8~ 10Gb/s 멀티 래인 시스템을 개발하지만 향후 4 래인에서 25~28Gb/s의 차세대 시스템을 개발하게 될 엔지니어들에게 5~20채널의 폭 넓은 채널선택과 13~45GHz의 대역폭 업그레이드는 비용 효율적인 솔루션이 될 것이다. Lab-Master의 각 포착 모듈은 높은 가격의 차동 앰프나 프로브를 구매해야 하는 경쟁 솔루션보다 훨씬 경제적인 가격으로 제공된다.



댓글 2 ...

  • 심준보

    2011.09.06 22:40
    (IP: *.104.135.20)

    소셜 네트워킹의 시대! 게시글을 SNS로 공유하는 기능 추가했어요~

  • Minseok Shin

    2011.09.07 11:25
    (IP: *.104.135.195)

    아~~~ 스마트폰이 없는 슬픔...

http://ielab.hanyang.ac.kr/846
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