Applications de tests et de mesures

Test de communications

Les équipements de test et de surveillance des communications se composent de divers produits dans les segments de marché des communications filaires, sans fil, optiques et des télécommunications. Ces produits comprennent des analyseurs de réseau/protocole, des analyseurs de spectre, des testeurs de taux d'erreur sur les bits (BERT), des testeurs de voix sur protocole Internet (VoIP), des testeurs SONET/SDH, etc.

La conception de produits de test de communication présente un triple défi :

  1. La nécessité de prendre en charge une variété de normes telles que PCI Express* (PCIe-gen3 et PCIe-gen4*) et 10 Gigabit Ethernet (10GbE) bien avant les fabricants d'équipements
  2. La pression constante pour améliorer les produits qui prennent en charge les normes émergentes, les nouvelles fonctionnalités et les nouvelles fonctions
  3. La nécessité de réduire le nombre de cartes par l'intégration de la haute performance

Par conséquent, les concepteurs ont besoin de solutions programmables qui offrent la souplesse nécessaire pour mettre à jour et prolonger la durée de vie des équipements de test. La programmabilité est à la fois une exigence commerciale et de conception, ce qui fait des FPGA la solution idéale pour ces applications.

La Figure ci-dessous illustre l'utilisation des FPGA Intel® et des fonctions de propriété intellectuelle (PI) des FPGA Intel® dans un analyseur de réseau/protocole multiports. Une carte de ligne de test typique comporte trois blocs fonctionnels clés : un générateur, un contrôle d'accès aux médias (MAC, Media access control) et un analyseur. Le générateur élabore la séquence de test, qui est envoyée à l'encadreur pour le cadrage, puis au dispositif testé (DUT, Device under test). Une fois que les données reviennent du DUT, l'encadreur envoie les données à l'analyseur pour le test du taux d'erreur binaire (BER, Bit-error rate), l'histogramme et diverses autres procédures de test.

Variables clés de l'architecture du système

  • Nombre de ports par carte de ligne
  • Puissance (puissance totale dissipée par carte : maximum 50 - 60 W)
  • Plusieurs ports avec différents protocoles de réseau (Ethernet, GbE, optique, etc.)
  • Partitionnement logiciel/matériel (couches 1 à 7)

Analyseur de réseaux/protocoles multiports

Solutions

L'architecture riche en fonctionnalités de l'Intel® Stratix-10 offre une excellente solution pour les besoins de production d'équipements de test de communication. Ces familles de dispositifs programmables offrent aux concepteurs de systèmes une souplesse, des performances, une intégration et des ressources de conception qui ne sont disponibles dans aucune autre solution d'appareil. Ces appareils, ainsi que le vaste portefeuille de cœurs de PI d'Intel, offrent aux concepteurs des solutions de développement de pointe pour la prochaine génération d'équipements de test de communication.

Les FPGA Intel® Stratix série 10 utilisent une architecture haute performance qui accélère les conceptions basées sur des blocs pour des performances système maximales. Les appareils Intel® Stratix-10 comprennent jusqu'à 2,75 millions d'éléments logiques équivalents (LE, Logic elements), jusqu'à 229 Mo de mémoire intégrée, des blocs de traitement numérique des signaux (DSP, Digital signal processing) haute performance et de précision variable avec jusqu'à 11 520 multiplicateurs 18x19 haute performance, et des E/S flexibles pour la plupart des normes d'interface courantes. Les familles comprennent SX, GX, TX, MX, avec un large éventail de fonctionnalités et d'options de performance pour aligner les meilleures solutions aux besoins de la prochaine génération. La famille Stratix-10MX intègre 3,25 Go à 16 Go de mémoire à haut débit (HBM, High Bandwidth Memory), offrant un débit allant jusqu'à 512 Go/s tout en réduisant considérablement la taille globale de la solution et en offrant une fiabilité accrue grâce à une intégration de pointe. Les appareils Stratix-10SX contiennent un complexe ARM Cortex-A53 APU 64 bits intégré et un support logiciel complet ainsi que des outils d'accélération du développement logiciel (GPOS et RTOS).

Les appareils de la série Intel Stratix-10 comprennent également des appareils de production avec des émetteurs-récepteurs capables de débits de données allant jusqu'à 58 Gbits/s, avec une commutation transparente entre le fonctionnement PAM4 et NRZ, ainsi que jusqu'à 144 canaux d'émetteurs-récepteurs en duplex intégral, avec la précision requise pour plusieurs protocoles série tels que PCIe 1.1, 2.0, 3.0. (Veuillez envoyer un e-mail ou téléphoner pour obtenir les dernières solutions d'interconnexion de périphériques, y compris PCI Express* Gen4 x16). L'inclusion d'émetteurs-récepteurs intégrés dans certains membres de la famille offre une solution efficace en termes de coût et d'espace sur la carte pour les produits de test de communication. Les appareils Intel® Stratix-10 comprennent la mémoire embarquée et les ressources LE nécessaires aux fonctions de traitement des données d'entrée et de sortie, telles que le cadrage, le test BER et la synchronisation du signal d'horloge. Les appareils Stratix-10 comprennent également un MAC 100 Gigabit Ethernet et une variété de solutions FEC.

Les séries de FPGA Intel® Arria-10® comprennent des innovations uniques telles qu'un processeur ARM* Cortex*-A9 MPCore* double cœur embarqué. Ce système de processeur dur (HPS) comprend un riche ensemble de périphériques renforcés, et un sous-système haute performance et sécurisé. La famille Arria-10 fournit jusqu'à 78 émetteurs-récepteurs en duplex intégral avec des débits de données allant jusqu'à 25,78 Gbits/s puce à puce, 12,5 Gbits/s de fond de panier et jusqu'à 1 150 K d'éléments logiques équivalents, des interfaces mémoire renforcées et une architecture de cœur optimisée en termes de puissance qui comprend des modules logiques adaptatifs (ALM, Adaptative logic modules) redéfinis, des blocs DSP de précision variable, des blocs de mémoire répartie et des boucles à verrouillage de phase à synthèse d'horloge fractionnée.

Les FPGA Intel® Cyclone à bas prix sont parfaitement adaptés aux applications qui nécessitent un prix plus bas par port. Un appareil Cyclone peut être utilisé avec des cœurs de PI Intel, comme le cœur du contrôleur MAC Ethernet 10/100, pour réduire le temps de conception. Le processeur embarqué Nios® II peut être utilisé pour exécuter certaines des fonctions de contrôle dans le système. L'intégration de divers composants discrets dans un seul appareil Intel® Cyclone diminue le nombre de composants sur la carte et réduit également le coût et le temps de conception. Les appareils Cyclone ont une architecture très efficace et répondent aux exigences de performance et de prix des produits de test de communication sensibles au coût. Les appareils Cyclone à bas prix utilisés en combinaison avec les cœurs IP d'Intel peuvent permettre de raccourcir les cycles de développement pour une mise sur le marché plus rapide et des économies importantes.

L'Intel® MAX10 est également une solution idéale pour la traduction de bus système et la gestion de systèmes d'alimentation complexes, y compris les solutions de gestion de l'alimentation pré-vérifiées de la famille Intel® Enpirion® de solutions intégrées de gestion de l'alimentation au point de charge à haut rendement, conçues et vérifiées spécifiquement pour tous les dispositifs FPGA Intel® PSG.

Intel propose une variété de cœurs de PI qui peuvent être utilisés dans les équipements de test. Des interfaces puces à puces à haut débit telles que SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII et XAUI, et des interfaces mémoire telles que DDR3 et RLDRAM III peuvent être téléchargées à partir du site web Portefeuille PI FPGA Intel.

Testeur 400GE avec émetteurs-récepteurs 8x56 Gbits/s

Les testeurs de communications, tels que les systèmes de test des communications câblées et sans fil, couvrent une gamme de solutions de test « spécifiques aux normes », qui nécessitent les dernières capacités de performance de pointe pour favoriser les nouvelles industries émergentes des communications telles que les systèmes de test des communications Ethernet 400G/800G ou sans fil 5G.

Construits sur l'architecture Stratix primée, les appareils de la série Stratix-10 comprennent la mémoire embarquée et les ressources LE nécessaires aux fonctions de traitement des broches d'entrée et de sortie, telles que la synchronisation des signaux et l'analyse de la synchronisation. La série d'appareils Intel® Stratix intègre jusqu'à 60 émetteurs-récepteurs de 58 Gbits/s (ou 120 émetteurs-récepteurs NRZ) et jusqu'à 24 émetteurs-récepteurs supplémentaires de 28,3 Gbits/s et 17,4 Gbits/S, avec l'intégrité du signal requise pour les protocoles série tels que PCIe-Gen3. Les appareils Stratix-10 comprennent également un MAC 100 Gigabit Ethernet et une variété de solutions FEC pour les applications Gigabit Ethernet. (Veuillez envoyer un e-mail ou téléphoner pour obtenir les dernières solutions d'interconnexion de périphériques, notamment PCI Express* Gen4 x16 et la feuille de route des solutions Intel® PSG pour la prochaine génération d'émetteurs-récepteurs Gigabit, les solutions FEC haut de gamme et les solutions massives de DSP TéraFLOPS).

Semi-conducteur ATE

Les équipements de test automatisé des semi-conducteurs (ATE) se composent de divers instruments ou cartes utilisés pour tester la mémoire, le numérique, les signaux mixtes et les composants de systèmes sur puce (SoC), tant au niveau des plaquettes qu'au niveau des boîtiers. Poussés par la demande des marchés de la consommation, de l'informatique et des communications, ces systèmes de test continuent à évoluer. Pour suivre le rythme de l'innovation dans l'industrie des semi-conducteurs, les produits ATE d'aujourd'hui doivent offrir plus de fonctionnalités à des vitesses plus élevées que jamais.

La logique programmable joue un rôle important dans le développement des produits ATE en offrant flexibilité et évolutivité. Des fonctions telles que la précision de la synchronisation, le contrôle de la mémoire, l'analyse du traitement numérique du signal (DSP), la capacité d'entrée/sortie à grande vitesse et la conformité à la gigue sont toutes servies par la logique programmable. La Figure ci-dessous montre une carte d'instrument typique dans un système ATE. Avec la complexité croissante des produits ATE, de plus en plus de propriétés intellectuelles (PI) continuent d'être intégrées dans la logique programmable.

Intel propose une variété de cœurs de PI qui peuvent être utilisés dans les produits ATE. Les interfaces mémoire telles que DDR3, DDR4 et RLDRAM III, ou les interfaces de bus à haut débit telles que PCI Express* (PCIe-gen3), SFI et SerialLite (un protocole de données point à point léger et à large bande passante) peuvent être téléchargées à partir du site web Portefeuille IP FPGA Intel. (Veuillez envoyer un e-mail ou téléphoner pour obtenir les dernières solutions d'interconnexion de périphériques, y compris PCI Express* Gen4 x16).

Station de test typique ATE

Solutions

L'architecture riche en fonctionnalités des familles d'appareils Stratix-10®, Arria-10® et Cyclone® offre une excellente solution pour la production ATE. Ces familles d'appareils offrent aux concepteurs de systèmes une flexibilité, des performances, une intégration et des ressources de conception qui ne sont disponibles dans aucune autre solution d'appareil. Ces produits en silicium, combinés au vaste portefeuille de cœurs IP d'Intel, fournissent aux concepteurs des solutions de pointe pour le développement des plateformes ATE de nouvelle génération.

Les FPGA de la série Stratix-10 : 2,75 millions d'éléments logiques équivalents, jusqu'à 229 Mo de mémoire embarquée, des blocs de traitement numérique des signaux (DSP) haute performance et de précision variable avec jusqu'à 11 520 multiplicateurs 18x19 haute performance, et des E/S flexibles pour la plupart des normes d'interface courantes. Les familles comprennent SX, GX, TX, MX, avec un large éventail de fonctionnalités et d'options de performance pour aligner les meilleures solutions aux besoins de la prochaine génération. La famille Stratix-10MX intègre 3,25 Go à 16 Go de mémoire à haut débit (HBM, High Bandwidth Memory), offrant un débit allant jusqu'à 512 Go/s tout en réduisant considérablement la taille globale de la solution et en offrant une fiabilité accrue grâce à une intégration de pointe. Les appareils Stratix-10SX contiennent un complexe ARM Cortex-A53 APU 64 bits intégré et un support logiciel complet ainsi que des outils d'accélération du développement logiciel (GPOS et RTOS).

Construits sur l'architecture Stratix primée, les appareils de la série Stratix-10 comprennent la mémoire embarquée et les ressources LE nécessaires aux fonctions de traitement des broches d'entrée et de sortie, telles que la synchronisation des signaux et l'analyse de la synchronisation. La série d'appareils Intel® Stratix intègre jusqu'à 60 émetteurs-récepteurs de 58 Gbits/s (ou 120 émetteurs-récepteurs NRZ) avec jusqu'à 24 émetteurs-récepteurs supplémentaires de 28,3 et 17,4 Gbits/s, avec l'intégrité du signal requise pour les protocoles série tels que PCIe Gen3. (Veuillez envoyer un e-mail ou téléphoner pour obtenir les dernières solutions d'interconnexion de périphériques, notamment PCI Express* Gen4 x16, et la feuille de route des solutions Intel® PSG pour la prochaine génération d'émetteurs-récepteurs Gigabit, les solutions FEC haut de gamme et les solutions DSP TéraFLOPS massives). Les appareils Stratix-10 comprennent également un MAC 100 Gigabit Ethernet et une variété de solutions FEC.

Les séries de FPGA Intel® Arria-10® comprennent des innovations uniques telles qu'un processeur ARM* Cortex*-A9 MPCore* double cœur embarqué. Ce système de processeur dur (HPS, Hard processor system) comprend un riche ensemble de périphériques renforcés, et un sous-système haute performance et sécurisé. La famille Arria-10 fournit jusqu'à 78 émetteurs-récepteurs en duplex intégral avec des débits de données allant jusqu'à 25,78 Gbits/s puce à puce, 12,5 Gbits/s de fond de panier et jusqu'à 1 150 K d'éléments logiques équivalents, des interfaces mémoire renforcées et une architecture de cœur optimisée en termes de puissance qui comprend des modules logiques adaptatifs (ALM, Adaptative logic modules) redéfinis, des blocs DSP de précision variable, des blocs de mémoire répartie et des boucles à verrouillage de phase à synthèse d'horloge fractionnée.

Intel propose une variété de noyaux PI qui peuvent être utilisés dans les équipements de test. Les interfaces puces à puces et les interfaces mémoire telles que DDR3, DDR4 et RLDRAM III peuvent être téléchargées sur le site Web Portefeuille de PI FPGA Intel.

Pour les applications nécessitant un prix inférieur par broche, la série FPGA Intel® Cyclone®, des appareils à haute densité et à faible coût, est un choix judicieux. Les appareils Cyclone peuvent être utilisés en conjonction avec les cœurs de PI, tels que le processeur embarqué Nios® II pour mettre en œuvre des fonctions de contrôle qui raccourcissent considérablement le temps de conception. Cette fonction de PI embarquée peut raccourcir les cycles de développement, réduire les coûts et accélérer la mise sur le marché. L'intégration de divers périphériques dans un seul appareil de la série Intel® Cyclone® réduit le nombre de composants discrets sur les cartes, ainsi que les coûts et le temps de conception associés, ce qui permet de réaliser d'importantes économies. Grâce à une architecture d'appareils très efficace, les appareils de la série Intel® Cyclone® répondent aux besoins de performance et d'intégration des produits ATE.

Test d'usage général

Instrumentation de test et de mesure

Les instruments de test à usage général sont des produits tels que les oscilloscopes, les analyseurs logiques, les générateurs de signaux, les équipements de test vidéo, les équipements de test automobile, et bien d'autres encore. Ces produits sont utilisés pour de multiples applications dans des environnements allant des laboratoires aux installations de fabrication.

La logique programmable continue de jouer un rôle important dans le développement d'instruments de test à usage général. La flexibilité et l'évolutivité des FPGA accélèrent la mise sur le marché et réduisent les risques. Ceci, associé aux progrès rapides en matière de capacité d'intégration, a fait de la logique programmable la nouvelle pièce maîtresse des équipes de développement de matériel et de logiciels.

Outre l'utilisation de la logique programmable, de nombreuses nouvelles structures de circuits apparaissent à mesure que les exigences de performance et les densités de circuits augmentent. L'utilisation importante de nouveaux bus, impliquant souvent un transfert de données en série à grande vitesse, et l'utilisation courante de systèmes sur puce (SoC) et de systèmes sur puce programmable (SOPC) ont été omniprésentes dans l'industrie. Aujourd'hui, les concepteurs doivent faire face à des structures de conception et de circuit très complexes, ce qui rend le débogage en circuit plus difficile et, en même temps, encore plus nécessaire.

Utilisation typique d'un FPGA dans un oscilloscope portable

Utilisation typique d'un FPGA dans un équipement de test vidéo

Solutions

L'architecture riche en fonctionnalités des familles d'appareils Stratix-10®, Arria-10® et Cyclone® offre une excellente solution pour les instruments de test à usage général. Ces familles d'appareils offrent aux concepteurs de systèmes une flexibilité, des performances, une intégration et des ressources de conception qui ne sont disponibles dans aucune autre solution d'appareil. Ces produits en silicium, combinés au vaste portefeuille de cœurs de PI d'Intel, offrent aux concepteurs des solutions de pointe pour le développement de plateformes ATE de nouvelle génération ainsi que de plateformes de test vidéo à haut débit.

Les FPGA de la série Stratix-10 : 2,75 millions d'éléments logiques équivalents, jusqu'à 229 Mo de mémoire embarquée, des blocs de traitement numérique des signaux (DSP) haute performance et de précision variable avec jusqu'à 11 520 multiplicateurs 18x19 haute performance, et des E/S flexibles pour la plupart des normes d'interface courantes. Les familles comprennent SX, GX, TX, MX, avec un large éventail de fonctionnalités et d'options de performance pour aligner les meilleures solutions aux besoins de la prochaine génération. La famille Stratix-10MX intègre 3,25 Go à 16 Go de mémoire à haut débit (HBM, High Bandwidth Memory), offrant un débit allant jusqu'à 512 Go/s tout en réduisant considérablement la taille globale de la solution et en offrant une fiabilité accrue grâce à une intégration de pointe. Les appareils Stratix-10SX contiennent un complexe ARM Cortex-A53 APU 64 bits intégré et un support logiciel complet ainsi que des outils d'accélération du développement logiciel (GPOS et RTOS).

Construits sur l'architecture Stratix primée, les appareils de la série Stratix-10 comprennent la mémoire embarquée et les ressources LE nécessaires aux fonctions de traitement des broches d'entrée et de sortie, telles que la synchronisation des signaux et l'analyse de la synchronisation. La série d'appareils Intel® Stratix® intègre jusqu'à 60 émetteurs-récepteurs de 58 Gbits/s (ou 120 émetteurs-récepteurs NRZ) et jusqu'à 24 émetteurs-récepteurs supplémentaires de 28,3 Gbits/s et 17,4 Gbits/s, avec l'intégrité du signal requise pour les protocoles série tels que PCIe Gen3. (Veuillez envoyer un e-mail ou téléphoner pour obtenir les dernières solutions d'interconnexion de périphériques, notamment 16 PCI Express* de 4ᵉ génération et la feuille de route des solutions Intel® PSG pour la prochaine génération d'émetteurs-récepteurs Gigabit, les solutions FEC haut de gamme et les solutions massives de DSP TéraFLOPS). Les appareils Stratix-10 comprennent également un MAC 100 Gigabit Ethernet et une variété de solutions FEC.

Les séries de FPGA Intel Arria-10® comprennent des innovations uniques telles qu'un processeur ARM* Cortex*-A9 MPCore* double cœur intégré. Ce système de processeur dur (HPS, Hard processor system) comprend un riche ensemble de périphériques renforcés, et un sous-système haute performance et sécurisé. La famille Arria-10 fournit jusqu'à 78 émetteurs-récepteurs en duplex intégral avec des débits de données allant jusqu'à 25,78 Gbits/s puce à puce, 12,5 Gbits/s de fond de panier et jusqu'à 1 150 K d'éléments logiques équivalents, des interfaces mémoire renforcées et une architecture de cœur optimisée en termes de puissance qui comprend des modules logiques adaptatifs (ALM, Adaptative logic modules) redéfinis, des blocs DSP de précision variable, des blocs de mémoire répartie et des boucles à verrouillage de phase à synthèse d'horloge fractionnée.

Intel propose une variété de cœurs IP qui peuvent être utilisés dans les équipements de test. Les interfaces puces à puces et les interfaces mémoire telles que DDR3, DDR4 et RLDRAM III peuvent être téléchargées sur le site Web Portefeuille de PI FPGA Intel.

Pour les applications nécessitant un prix inférieur par broche, la série FPGA Intel® Cyclone®, des appareils à haute densité et à faible coût, est un choix judicieux. Les appareils Cyclone peuvent être utilisés en conjonction avec les cœurs de PI, tels que le processeur embarqué Nios® II pour mettre en œuvre des fonctions de contrôle qui raccourcissent considérablement le temps de conception. Cette fonction de PI embarquée peut raccourcir les cycles de développement, réduire les coûts et accélérer la mise sur le marché. L'intégration de divers périphériques dans un seul appareil de la série Intel® Cyclone® réduit le nombre de composants discrets sur les cartes, ainsi que les coûts et le temps de conception associés, ce qui permet de réaliser d'importantes économies. Grâce à une architecture d'appareils très efficace, les appareils de la série Intel® Cyclone® répondent aux besoins de performance et d'intégration des produits ATE.

Intel propose une variété de cœurs IP qui peuvent être utilisés dans les équipements de test. Les interfaces puces à puces telles que SFI, SPI3, SPI4.x, SGMII et XAUI, et les interfaces mémoire telles que DDR3 et RLDRAM III peuvent être téléchargées sur Intel.

 

Systèmes de test modulaires

Les concepteurs d'équipements de tests et de mesures à usage général tels que les oscilloscopes et les analyseurs logiques ont historiquement mis en œuvre un matériel conçu sur mesure. Avec la demande croissante de réduction des coûts et de flexibilité accrue, les instruments modulaires basés sur PXI (extensions PCI pour l'instrumentation) sont de plus en plus populaires. Ces systèmes partagent les ressources matérielles (par exemple, châssis, alimentation électrique, processeur) et utilisent des logiciels définis par l'utilisateur pour effectuer des mesures personnalisées et prendre en charge les normes émergentes.  

Pour vos besoins spécifiques, vous pouvez dès à présent :

  • Mettez en œuvre facilement des cartes fonctionnelles modulaires basées sur PCIe en utilisant le FPGA de PI d'Intel pour PCI Express.
  • Intégrez plusieurs canaux de sérialiseur/désérialiseur (SERDES) jusqu'à 12,5 Gbits/s, dans les FGPA de la série Stratix®
  • Créez rapidement des fonctionnalités et des interfaces personnalisées en utilisant les FPGA des séries Intel® Stratix® et Intel® Arria® et le logiciel de conception Intel® Quartus® Prime

Systèmes modulaires

Portables

Les appareils portables de la taille d'une main peuvent mettre en œuvre des équipements d'essai sur le terrain, tels que des multimètres, des étendues portables et des appareils de diagnostic automobile.

Ces appareils portables ont été mis en œuvre en utilisant une multitude de composants discrets et un processeur. Toutefois, la mise en œuvre de ces plateformes matérielles personnalisées nécessite plus de temps et de ressources, ce qui se traduit par :

  • Des efforts inutiles pour développer des blocs standard au lieu de blocs d'application personnalisés
  • Risque d'obsolescence dû à la présence de multiples composants discrets de l'ASSP et du processeur
  • Risque d'intégration, coût et rigidité des ASIC

Grâce aux derniers outils de développement Intel® Quartus® Prime®, au DSP Builder, pour les FPGA Intel®, au processeur embarqué Nios® II et aux capacités matérielles programmables d'Intel® Cyclone®, d'Intel® Arria® et des FPGA de la série Intel® Stratix®, vous pouvez :

  • Intégrer plusieurs appareils ASSP et le processeur dans un seul FPGA indépendant des applications
  • Mettre en œuvre des fonctions indépendantes dans plusieurs processeurs Nios II sur un seul FPGA
  • Coupler une logique de coprocesseur avec un processeur Nios II pour « suralimenter » les performances fonctionnelles
  • Intégrer facilement toutes les fonctionnalités de propriété intellectuelle (PI) standard et spécifiques aux applications avec SOPC Builder

Les avantages supplémentaires en termes de productivité sont notamment les suivants :

  • Réutilisation de l'effort précédent de développement de la propriété intellectuelle en ingénierie
  • Exploitation des blocs de PI du FPGA Intel® et de ses partenaires
  • Séparer les circuits analogiques et les capteurs spécifiques aux applications sur des cartes filles modulaires

La Figure ci-dessous montre comment un FPGA de la série Intel® Cyclone®, Intel® Arria® ou Intel® Stratix® met en œuvre un système sur puce programmable (SOPC) utilisant un ou plusieurs processeurs Nios II, y compris une logique personnalisée. L'interface utilisateur, la fonctionnalité analogique spécifique à l'application et la connectivité réseau peuvent être ajoutées pour compléter l'appareil portable.

Appareils de test portables

Les appareils de test portables peuvent bénéficier du célèbre processeur embarqué NIOSII FPGA intégré à 32 bits. Les FPGA Cyclone® fournissent l'intégration nécessaire pour minimiser la surface des cartes des systèmes portables tout en offrant une efficacité énergétique de référence. L'Arria-10 sert le segment supérieur du segment portable, où l'alimentation par batterie est toujours d'une importance capitale, mais où un niveau de performance plus élevé du système est nécessaire. Avec Arria-10, l'utilisateur peut utiliser le double APU ARM Cortex-A9 et le sous-système embarqué dans la famille SX pour faire fonctionner une suite riche de RTOS ainsi qu'un GPOS riche avec une interface graphique riche, comme les noyaux Linux modernes. Ces caractéristiques intégrées pour ces FPGA comprennent un processeur (NIOSII ou Dual ARM Cortex-A9), des contrôleurs de mémoire LPDDR, un DSP à faible consommation d'énergie, divers types d'interconnexions périphériques, des pilotes d'affichage, de nombreuses E/S LVDS et des fonctionnalités PCIe supplémentaires. Les fonctions d'acquisition de données et de carte mère peuvent être intégrées, éliminant ainsi les solutions à cartes multiples pour rationaliser la masse et la taille des testeurs portables.

Tendances du marché

Test de communications

Test de communications

Le sous-segment du test de communication est étroitement lié au segment des télécommunications. Plus précisément, le sous-segment des tests de communication évolue en même temps que les dépenses d'investissement dans le segment des télécommunications.

Avec une taille de marché d'environ 12 milliards de dollars en 2014, le marché des équipements de test des communications connaît une croissance d'environ 7 % en TCAC.

Équipement de test sans fil

  • Analyseurs de spectre/bruit
  • Générateurs de signaux
  • Emulateurs et testeurs de téléphones portables
  • Test de la station de base
  • Testeur de réseau vectoriel Tx/Rx
  • Testeur de domaine de modulation

Équipement de test des câbles

  • Analyseurs de spectre
  • Générateurs de signaux
  • Analyseurs de protocoles de réseau
  • Testeurs de DSL
  • Testeurs SONET/SDH
  • Testeurs de routeurs de propriété intellectuelle (PI)

Tendances et dynamique du marché

Ce qui suit détermine les tendances et la dynamique du marché dans l'espace de communication :

  • Les fournisseurs d'équipements de test se concentrent sur les plateformes reconfigurables et les conçoivent :
    • Permet d'offrir des produits dérivés ; permet de tirer parti du même développement et de positionner le produit à différents niveaux de performance et de prix
    • Rendre les équipements de test « résistants à l'avenir » pour prolonger la durée de vie des produit
  • L'accent est mis sur la réduction du prix par port
  • Besoin important de tests de fonctionnalités
  • Idéal pour les petites entreprises « boutique » - plus de 50 % du marché test est détenu par de petits vendeurs de tests
  • Ce qui suit fait des FPGA un choix logique :
    • Surcharge fonctionnelle
    • Des demandes de mises à jour constantes
    • Normes/protocoles de communication évolutifs et émergents
  • L'accès rapide aux technologies de pointe est essentiel :
    • Il y a généralement un écart de 12 à 18 mois entre le début de la mise au point des équipements de test et l'adoption en masse de la technologie

Semi-conducteur ATE

Semi-conducteur ATE

L'espace de test ATE/semi-conducteur est un sous-segment qui connaît des hauts et des bas soudains et extrêmes.

Avec une taille de marché d'environ 4 milliards de dollars en 2014, le marché des semi-conducteurs ATE connaît une croissance d'environ 3 % en TCAC.

Le segment des tests ATE/semi-conducteurs comprend six types de testeurs distincts :

  • Test analogique/linéaire
  • Test de signaux mixtes
  • Test RF/Micro-ondes
  • Test numérique/logique
  • Test de mémoire
  • Test du système sur puce (SOC)

Le marché de l'ATE est déterminé par les volumes de puces de semi-conducteurs. Comme les volumes de puces augmentent régulièrement, la demande de testeurs de puces augmente également.

Étant donné la forte augmentation de l'utilisation des périphériques mémoire dans les produits finaux tels que les appareils ménagers, les téléphones portables et les automobiles, il n'est pas surprenant que le sous-segment des testeurs de mémoire soit le plus important de l'espace ATE.

Tendances et dynamique du marché

Ce qui suit détermine les tendances et la dynamique du marché dans l'espace ATE :

  • Les vendeurs d'ATE sont liés à un cycle d'expansion et de ralentissement
  • Commandes d'équipement de test :
    • Les taux d'utilisation du capital déterminent les commandes de biens d'équipement
      • Les clients achètent sur la technologie, les faibles taux de défaillance (c'est-à-dire la fiabilité des équipements) et la capacité à livrer les systèmes dans les délais
    • Le sentiment des fabricants d'appareils sur l'avenir des volumes de puces
  • La réduction des temps d'essai est essentielle ; des temps de test réduits équivalent à un plus grand nombre d'appareils testés, ce qui entraîne des revenus plus élevés
  • Chaque client a sa propre méthode de test, ce qui permet d'obtenir un mélange élevé/un faible volume d'affaires (sauf pour le marché des mémoires qui est à fort volume)
  • Les clients veulent :
    • Prolonger la rentabilité des investissements (ROI) des systèmes existantsbesoin de mises à jour sur le terrain
    • Tester différentes technologies de la nécessité quotidienne (besoin de flexibilité dans le système)
  • Les fournisseurs d'ATE ont une clientèle limitée (seulement 25 grands fabricants d'appareils indépendants et 10 laboratoires de test indépendants dans le monde)
  • Les fournisseurs d'ATE tentent de lier le développement du système à un client d'« enseignement » et d'exploiter les ventes à de nombreux clients de « production »

Test général

Test général

Le sous-segment des tests à usage général est diversifié et comprend les oscilloscopes, les générateurs de signaux, les équipements de diagnostic automobile et les testeurs vidéo de diffusion. En raison de sa nature diversifiée, le succès du sous-segment des tests à usage général est lié à un large éventail de marchés finaux et ne peut être caractérisé que comme le suivi du marché général de la haute technologie.

Avec une taille de marché d'environ 5 milliards de dollars en 2014, le marché des tests à usage général connaît une croissance d'environ 3 % en TCAC.

Systèmes de test à usage général

  • Oscilloscopes
  • Analyseurs de spectre
  • Générateurs de signaux
  • Analyseurs logiques
  • Générateurs de formes d'ondes arbitraires et de fonctions
  • Multimètres
  • Analyseurs de réseaux

Tendances et dynamique du marché

Ce qui suit détermine les tendances et la dynamique du marché dans l'espace de marché test d'usage général :

  • Un segment de marché très fragmenté
    • Un large éventail de clients ayant des besoins très étendus en matière de tests et de mesures
    • De nombreux fournisseurs de solutions de test proposant des solutions ponctuelles ou personnalisées
  • Les fournisseurs de test font évoluer leurs solutions vers une approche modulaire :
    • Analyseurs logiques et oscilloscopes comme exemple d'évolution vers le facteur de forme PXI/AXI Modular Instruments.

Liens de référence sur les solutions de test et de mesure

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