今年以來，Keysight（是德科技）的示波器產(chǎn)品Infiniium  UXR系列先后有兩次新品發(fā)布，接連引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。

有意思的是，此次Infiniium系列產(chǎn)品并不像過去一樣以S、V、Z等單字母命名，而是選擇了類似頻譜儀的系列名字命名。對(duì)此，Keysight網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)試部市場(chǎng)經(jīng)理杜吉偉表示，“我們?cè)谑静ㄆ黝I(lǐng)域已經(jīng)走入了無人區(qū)，所以希望產(chǎn)品命名也不一樣，UXR這個(gè)名字借鑒了我們的王牌頻譜儀的名字UXA，U=Ultera ,X=Extreme,R=Real-time scope。”

UXR第一次發(fā)布是宣布推出全新系列示波器產(chǎn)品，是業(yè)界唯一支持Terabit研究的實(shí)時(shí)示波器，具有高達(dá)110 GHz的實(shí)時(shí)帶寬，業(yè)界領(lǐng)先的采樣率（256 GSa / s）和信號(hào)完整性（最低本底噪聲和抖動(dòng)）。

第二次發(fā)布則是在不久前日本舉行的Keysight World上，Infiniium UXR系列示波器，由原來的80GHz~110GHz帶寬，擴(kuò)展到13GHz~110 GHz全系列。

近日，杜吉偉從定義、開發(fā)、市場(chǎng)應(yīng)用等全方位解讀了UXR系列產(chǎn)品，同時(shí)深入講解了Keysight的企業(yè)精神。

“有句成語是海納百川有容乃大，如果你的胸懷足夠?qū)掗煹脑挘褪谴蠼罄诉M(jìn)來，都能夠容納進(jìn)來，也可以看到每一個(gè)清晰的浪花，示波器也是如此，自身越純凈的產(chǎn)品就會(huì)越強(qiáng)大。”杜吉偉說道。

Keysight網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)試部市場(chǎng)經(jīng)理杜吉偉

UXR系列產(chǎn)品詳解

UXR產(chǎn)品的特點(diǎn)如下：

10 位垂直分辨率和出色的信號(hào)完整性，可提供優(yōu)異的有效位數(shù)（ENOB），從而實(shí)現(xiàn)更高的裕量；

40 GHz - 110 GHz 帶寬的型號(hào)提供每通道 256 GSa/s 的采樣率，13 至 33 GHz 型號(hào)提供每通道 128 GSa/s 的采樣率，每個(gè)采樣點(diǎn)物理位數(shù)都是10-bit，時(shí)間和空間精度雙重保障；

四個(gè)通道同時(shí)使用，保證每個(gè)通道都是滿帶寬；通道間固有抖動(dòng)低于 35 fs（rms），提供精確的時(shí)序測(cè)量；

可選配全套原廠級(jí)自校準(zhǔn)模塊，確保長(zhǎng)期測(cè)量的精度，同時(shí)避免了設(shè)備送校的需求；

基于是德科技專有磷化銦（InP）工藝制造的芯片可支持高帶寬下的寬廣量程。

UXR產(chǎn)品圖，紅色的Keysight Logo相當(dāng)于攝像機(jī)上的紅點(diǎn)，代表著Keysight的專注，這是Keysight成功的基石。

杜吉偉表示，現(xiàn)在廠家推新品的時(shí)候，一般在一點(diǎn)上能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破已經(jīng)不容易了，但是Keysight能夠同時(shí)在幾點(diǎn)上均提供創(chuàng)新，這是非常不容易的。“我們常說一個(gè)點(diǎn)是突破，兩個(gè)點(diǎn)是創(chuàng)新，三個(gè)點(diǎn)是非常了不起，四個(gè)點(diǎn)同時(shí)實(shí)現(xiàn)突破，這就是走到無人區(qū)的寂寞了。”杜吉偉說道。

只有Keysight可以實(shí)現(xiàn)4個(gè)通道同時(shí)使用時(shí)，每個(gè)通道均滿帶寬運(yùn)行。如果按照每個(gè)通道價(jià)格計(jì)算的話，這臺(tái)儀器的價(jià)格是最便宜的。

對(duì)于分辨率來說，Keysight同時(shí)實(shí)現(xiàn)了10-bit分辨率和水平256G Sa/s采樣率，實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)的信號(hào)精準(zhǔn)度。對(duì)于部分用戶來說，高帶寬并不一定需要，但是會(huì)需要更高的分辨率。一般來說，分辨率和采樣率呈反比，也正因此，部分示波器在標(biāo)注性能指標(biāo)時(shí)，都會(huì)特別注明該特定分辨率是在該特定采樣率下實(shí)現(xiàn)的。“我們的產(chǎn)品性能定義都是以實(shí)際的ADC物理性能指標(biāo)表示。”杜吉偉強(qiáng)調(diào)道。而為了讓用戶更好地分辨這幾類ADC的區(qū)別以及其他公司的“文字游戲”，Keysight也撰寫了一篇白皮書，讓用戶可以更清楚明白其中的奧秘。

所以，現(xiàn)在越來越多的示波器廠商喜歡采用ENOB(等效位數(shù))概念，ENOB是衡量示波器調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)性能的綜合指標(biāo)，ENOB越大，示波器數(shù)據(jù)采樣的精度就越高，示波器底噪、產(chǎn)生的各類誤差越小。

Keysight官方提供的白皮書，對(duì)比了幾家主流示波器廠商前端采集處理的實(shí)現(xiàn)方法

Keysight示波器一切的優(yōu)勢(shì)，幾乎都源于80年代就開始開發(fā)的磷化銦技術(shù)上。與較早的砷化鎵 (GaAs) 工藝相比，磷化銦工藝技術(shù)具有更高的晶體管切換頻率與出眾的材料屬性。磷化銦技術(shù)具有更高的飽和電子速率和峰值電子速率、較高的導(dǎo)熱性、較低的表面重組速率以及較高的故障電場(chǎng)。從而實(shí)現(xiàn)：

高頻率時(shí)更為平坦的響應(yīng)；通過低噪聲、絕緣基片獲得更高的測(cè)量精度；較低的功率損耗帶來更高的可靠性；支持更高的量程，避免使用衰減器給信號(hào)帶來了干擾。

從十幾年前說起

提到磷化銦，就不得不提到安捷倫時(shí)代，2002年，Keysight 現(xiàn)任CEO Ron Nersesian剛剛離開另外一家儀器廠商，回歸當(dāng)時(shí)的安捷倫，彼時(shí)，他開始負(fù)責(zé)示波器業(yè)務(wù)產(chǎn)品線。“當(dāng)時(shí)Ron定下了一個(gè)目標(biāo)，我們要做示波器要不就不做，做就要做行業(yè)老大。我們要做莊家，而不是跟隨者，這就意味著我們要制定并領(lǐng)導(dǎo)業(yè)界的游戲規(guī)則。”杜吉偉回憶道。

“Ron當(dāng)時(shí)解釋道，我們每個(gè)人都不是神仙，誰都無法預(yù)測(cè)將來的目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，但我們要成為莊家，掌控成功的概率，通過不斷推高概率從而獲得成功。”

Keysight CEO Ron Nersesian

對(duì)于如何推高概率，Ron提到了成功的底層邏輯，首先就是專注，要對(duì)正確的事情allin；第二點(diǎn)是節(jié)奏，控制好產(chǎn)品推出的節(jié)奏，這個(gè)節(jié)奏一定是和用戶的痛點(diǎn)相結(jié)合。第三就是要有必勝的信念，需要通過一次次的產(chǎn)品迭代而形成的。

而時(shí)任安捷倫副總裁兼示波器事業(yè)部總經(jīng)理現(xiàn)任Keysight CTO Jay Alexander當(dāng)初就曾表示：“我們要在示波器行業(yè)立足，一定要從我們的優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)項(xiàng)出發(fā)，我們是一家射頻微波公司，如何把射頻的領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用到高端示波器上，這是我們的強(qiáng)項(xiàng)，我們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如果我們做低端示波器，是沒有任何成本優(yōu)勢(shì)的。”

Keysight CTO Jay Alexander

如果回顧Keysight在示波器產(chǎn)品的歷史，我們可以看到Keysight的示波器產(chǎn)品帶寬從最早的6GHz，到12GHz，再到33GHz，63GHz以及如今的110GHz，每一次產(chǎn)品的更新都是一次迭代，每一次產(chǎn)品技術(shù)突破都是一次信心的建立，每一次熱銷都不斷鞏固著Keysight市場(chǎng)地位，最終成就了Keysight高端市場(chǎng)霸主的地位。

正是因?yàn)樵谑静ㄆ黝I(lǐng)域收獲了成功，Ron和Jay此后都被任命為Keysight的高管。“能率領(lǐng)Keysight在競(jìng)爭(zhēng)激烈示波器市場(chǎng)從小到大，這正說明了兩位的領(lǐng)導(dǎo)力，現(xiàn)如今的時(shí)代變化太快，只有有活力有創(chuàng)新力的人來領(lǐng)導(dǎo)公司，才能繼續(xù)不斷前行。”杜吉偉說道。

除了有高瞻遠(yuǎn)矚的領(lǐng)軍人物之外，Keysight還有大量勤勤懇懇的工程師，正是由于他們的聰明才智，才讓Keysight的產(chǎn)品得以不斷進(jìn)入“無人區(qū)”。杜吉偉講述了Keysight一位普通的電子工程師Dave Dasher的經(jīng)歷。

Keysight工程師Dave Dasher

其實(shí)他的簡(jiǎn)歷非常簡(jiǎn)單，從1984年畢業(yè)起，這名工程師就在惠普工作，如果不是惠普分拆那么他的個(gè)人簡(jiǎn)歷會(huì)更簡(jiǎn)短。“Dave一輩子的工作就是在做前端放大器電路，這個(gè)工作看似單一，但它決定了一臺(tái)示波器的性能。他曾和我說過，每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)并沒有那么容易，開發(fā)前端電路就想剝洋蔥一樣，每剝一層就是一層的淚。他曾經(jīng)有半年時(shí)間工作沒有進(jìn)展，整個(gè)人就像走在黑暗的隧道里面，什么都看不見，完全沒有方向感的瞎摸瞎碰。”杜吉偉說道。

在前端電路采集板卡設(shè)計(jì)中，Keysight采用了法拉第屏蔽箱技術(shù)，通過在PCB上“長(zhǎng)”出三維空間的銅從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁的屏蔽，進(jìn)一步降低示波器的本底噪聲和固有抖動(dòng)，讓高頻信號(hào)更加精確。“實(shí)際上想要設(shè)計(jì)一款絕對(duì)優(yōu)秀的高頻示波器，要注意很多設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，如果公司本身不具備射頻微波的能力，很難有這種技術(shù)突破的。”杜吉偉說道。

40-110GHz模擬前端頭，利用了法拉第屏蔽箱技術(shù)

軟件的力量

在Keysight內(nèi)部有一個(gè)公式：insight =software(軟件)+hardware(硬件)+people(專業(yè)人員)

今年以來，無論是Ron還是Jay都在強(qiáng)調(diào)Keysight要轉(zhuǎn)型從專注產(chǎn)品到面向客戶提供軟件和服務(wù)，并宣布推出PathWave軟件平臺(tái)。

杜吉偉表示，PathWave仿真和PathWave測(cè)試軟件可以幫助工程師迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的測(cè)試開發(fā)。

“產(chǎn)品的開發(fā)往往都不是從零開始，而是一代代的迭代，如果想加速產(chǎn)品的開發(fā)周期，工程師可利用軟件充分的進(jìn)行仿真和測(cè)試，避免反復(fù)修改產(chǎn)品原型。通過PathWave，真正打通了仿真和測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)，使測(cè)試?yán)镉蟹抡妫抡胬镉袦y(cè)試。”杜吉偉說。

此外，PathWave還提供了云平臺(tái)，客戶可將每個(gè)測(cè)試程序、流程和結(jié)果放到網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)協(xié)同研發(fā)，同時(shí)也可以更輕松和直觀的查看各個(gè)測(cè)試版本結(jié)果，以方便最終決策。

獨(dú)特的三重研發(fā)架構(gòu)

杜吉偉特別強(qiáng)調(diào)了Keysight的三重研發(fā)架構(gòu)，包括Keysight實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)中心以及解決方案中心，其中Keysight實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)開發(fā)未來3-5年甚至10年后的技術(shù)，包括此前的磷化銦技術(shù)，以及現(xiàn)在大火的量子計(jì)算技術(shù)，該實(shí)驗(yàn)室都有所涉及。研發(fā)中心負(fù)責(zé)的是將前沿技術(shù)產(chǎn)品化，實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)需求。而解決方案中心則是負(fù)責(zé)滿足客戶及市場(chǎng)的需求，解決客戶的工程痛點(diǎn)。

比如UXR示波器，Keysight實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)第二代磷化銦半導(dǎo)體工藝優(yōu)化、高速10-bit ADC
及內(nèi)存控制器的開發(fā)，研發(fā)中心則是進(jìn)行仿真、制版、調(diào)試等工作，解決方案部則像搭積木一樣，針對(duì)用戶的不同需求，將軟硬件積木進(jìn)行概念性搭建，實(shí)現(xiàn)客戶方案的快速響應(yīng)。“此前沒有這套研發(fā)流程時(shí)，我們只能根據(jù)客戶的需求看看現(xiàn)有產(chǎn)品能不能滿足，如果無法滿足的話只好重新開發(fā)，一般高端儀器的研發(fā)周期至少三年，所以很難滿足客戶的突發(fā)性需求。”

杜吉偉表示，公司從安捷倫被剝離之后，公司名稱命名為Keysight，其中Key代表了鑰匙，sight則代表了洞察力，Keysight愿意作為發(fā)掘客戶發(fā)掘產(chǎn)業(yè)洞察力的鑰匙，解決用戶的實(shí)際問題。

飛入無人區(qū)之后呢？

不光在示波器領(lǐng)域，包括頻譜分析儀、波形發(fā)生器、光通信等各類產(chǎn)品上，Keysight都有一些獨(dú)特的高端技術(shù)，這正是杜吉偉眼中的“無人區(qū)”概念。“比如我們新推出的120G Sa/s采樣率的任意波形發(fā)生器，輸出頻率帶寬最大可達(dá)50GHz，目前行業(yè)排名第二的產(chǎn)品也是我們的92G Sa/s采樣率產(chǎn)品，第三還是我們的65G Sa/s的產(chǎn)品，而行業(yè)老二目前最大采樣率只有50幾G，我們已經(jīng)遙遙領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)者。”杜吉偉說道。

進(jìn)入無人區(qū)后，由于不再有引路者，所以最重要的是下一步該怎么辦。“CEO反復(fù)強(qiáng)調(diào)，我們要帶著客戶的痛點(diǎn)在飛，不是要為飛而飛，不是要為進(jìn)入無人區(qū)而進(jìn)入。”杜吉偉說道，Keysight公司的行業(yè)本質(zhì)就是為客戶為行業(yè)服務(wù)，如果我們的技術(shù)無法解決行業(yè)問題，那么飛的再高也沒用。

也正是因?yàn)镵eysight這種以客戶的實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向的策略，再加上優(yōu)秀的研發(fā)體系架構(gòu)，使得Keysight可以正確的在沒有方向的無人區(qū)市場(chǎng)中找到正確的方向。

杜吉偉以256QAM相干調(diào)制測(cè)量為例，此前由于示波器帶寬不夠，ADC的性能不足，在測(cè)量四通道時(shí)，用戶只能選擇幾臺(tái)示波器同時(shí)測(cè)量，從而進(jìn)一步影響測(cè)量誤差，同時(shí)整體測(cè)試價(jià)格也會(huì)更高。而通過UXR的發(fā)布，無論是ADC位數(shù)、本底噪聲、帶寬、通道數(shù)等都可以滿足用戶需求，使得256QAM星座圖更為準(zhǔn)確。為此，Keysight還專門開發(fā)了一臺(tái)N4391B光調(diào)制分析儀，可以直接與UXR示波器相連，同時(shí)內(nèi)部集成了矢量信號(hào)分析（VSA）軟件，滿足用戶對(duì)于Terabit級(jí)別的測(cè)試需求。

256QAM相干調(diào)制測(cè)量，此前該領(lǐng)域?qū)τ谕ㄓ脺y(cè)試儀器來說是完全空白區(qū)域

N4391B光調(diào)制分析儀

“在UXR發(fā)布前，我們就已經(jīng)給重點(diǎn)客戶提供了樣機(jī)評(píng)估，評(píng)估效果非常好，訂單量也很多。”杜吉偉說道。

正是客戶不斷提升的需求，讓Keysight在無人區(qū)有了目標(biāo)。而與此同時(shí)，Keysight通過提供不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品，也讓客戶產(chǎn)生了新的需求。

“以前客戶在做相位噪聲測(cè)試時(shí)，通常會(huì)采用專業(yè)的相噪儀測(cè)量，但如果擴(kuò)頻時(shí)鐘打開之后，就無法測(cè)量了，當(dāng)時(shí)示波器的性能不夠好，所以沒人想到可以用示波器來測(cè)，而當(dāng)我們的新品推出之后，客戶覺得性能足夠好了，他就進(jìn)行評(píng)估了，初步測(cè)試結(jié)果非常好，現(xiàn)在正和我們通定制化軟件的開發(fā)。”杜吉偉介紹道。

從磷化銦技術(shù)看Keysight追求的平等權(quán)

磷化銦技術(shù)是Keysight示波器的靈魂所在，早在80年代，HP就開始進(jìn)行磷化銦技術(shù)的研發(fā)，直到2004年才開始第一次把磷化銦技術(shù)用到安捷倫的頻譜儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀中，2010年才用到了示波器中。

杜吉偉表示，磷化銦的成本非常昂貴，Keysight擁有一條自己的Fab可以相對(duì)減輕成本壓力，但這還不夠，只有把磷化銦技術(shù)用到更多場(chǎng)合，均攤成本，才有可能實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化，這兩項(xiàng)都是其他儀器儀表廠商所欠缺的。也正因此，一方面，Keysight不斷擴(kuò)展采用磷化銦技術(shù)的儀器，另外則是將磷化銦的應(yīng)用場(chǎng)景，將技術(shù)向中低端遷移。

此次，UXR推出13 至 33 GHz 型號(hào)，就是為了讓更多的人使用上磷化銦這項(xiàng)技術(shù)。

此前，Keysight也曾經(jīng)在推出Infiniium S系列示波器之后又推出了Infiniium V系列示波器，將原本用在63GHz帶寬的磷化銦應(yīng)用到了8GHz帶寬上。

“Keysight的愿景之一就是讓所有工程師有平等的體驗(yàn)權(quán)。”杜吉偉說道。“我們堅(jiān)信隨著社會(huì)信息技術(shù)的發(fā)展不斷擴(kuò)大，很多工程師都有接觸并使用新技術(shù)的權(quán)利。同時(shí)我們也相信通過他們的努力，有可能在幾年內(nèi)就會(huì)有高端儀器的需求。而通過我們提供的完整的平臺(tái)化測(cè)試解決方案，用戶可以以最小代價(jià)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級(jí)換代。”

實(shí)際上，從惠普時(shí)代開始，公司自上而下的企業(yè)文化都是鼓勵(lì)創(chuàng)新，這一切都和惠普自身的成長(zhǎng)基因相吻合。“我叫史蒂夫喬布斯，我想找一些零件來做一臺(tái)頻率計(jì)算器。您能給我嗎？”1967年的一天，休利特接到了12歲喬布斯的一個(gè)電話。就像一位和藹的老師，休利特很耐心地接聽了喬布斯的電話，和他聊了近20分鐘，除答應(yīng)給一些電子元器件之外，還同意他暑假到惠普工廠去實(shí)習(xí)。這是蘋果創(chuàng)始人喬布斯和惠普創(chuàng)始人休利特之間最早的一次溝通交流，這件小事深刻影響到了喬布斯，被業(yè)界傳為佳話。

“我們?cè)敢夥龀置恳晃婚_發(fā)者，每一個(gè)初創(chuàng)公司，因?yàn)樗麄兊某砷L(zhǎng)空間是非常巨大的，公司非常認(rèn)可這種將能力下沉，成本下降的做法。”就愿意扶持每一個(gè)人，因?yàn)槊總€(gè)人的成長(zhǎng)空間都是非常巨大的。就是如果尤其這種高端技術(shù)的話，如果你有機(jī)會(huì)，但是你要是沒有這個(gè)能力啊就是下沉，那就算了，如果你有能力下沉，然后成本也能降下來，就是公司還是認(rèn)可的價(jià)值。

Keysight的UXR示波器三大系列產(chǎn)品每個(gè)產(chǎn)品都有具體對(duì)應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域，以13GHz-33GHz產(chǎn)品為例，可支持包括DDR、USB、Thunderbolt、HDMI等嵌入式接口一致性測(cè)試。一致性測(cè)試的需求有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是要符合規(guī)范進(jìn)行通過性測(cè)試，第二則是結(jié)果最好剛剛超過一點(diǎn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，這樣做可以使用指標(biāo)更低一些的元器件，使得成本降低。

“問題來了，如果你的儀器本體噪聲和固有抖動(dòng)以及通道之間的jitter比較大，你會(huì)發(fā)現(xiàn)儀器本身的誤差再疊加測(cè)試數(shù)據(jù)后的誤差會(huì)很大，從而造成整個(gè)產(chǎn)品無法滿足要求。”杜吉偉說道，“我們的一個(gè)客戶測(cè)試的結(jié)果就是5.x%，而標(biāo)準(zhǔn)是5%，無論如何都無法滿足標(biāo)準(zhǔn)，可能產(chǎn)品要面臨重新設(shè)計(jì)、布局布線、仿真等步驟，而采用我們的高性能示波器之后，一下子就符合標(biāo)準(zhǔn)了，節(jié)省了研發(fā)支出。”

杜吉偉同時(shí)表示，正是由于Keysight產(chǎn)品的精確性，很多標(biāo)準(zhǔn)組織在制定測(cè)試參考過程中，都將Keysight產(chǎn)品推薦為參考測(cè)試設(shè)備。

這就是磷化銦技術(shù)下沉給用戶帶來的最直觀的好處。

總結(jié)

杜吉偉表示，該系列產(chǎn)品一下子在多方面都進(jìn)行了創(chuàng)新，并實(shí)現(xiàn)了更低的通道平均成本，此外還支持各種軟硬件升級(jí)，是一款極具性價(jià)比的平臺(tái)化產(chǎn)品。“這臺(tái)儀器可以說做到了極致，未來幾年可能都不會(huì)有同類產(chǎn)品出現(xiàn)了。”杜吉偉判斷道。

杜吉偉表示UXR已滿足了汽車、5G芯片等要求，隨著5G等產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化時(shí)，Keysight已準(zhǔn)備好隨時(shí)為客戶提供需求。“最近幾年商業(yè)化節(jié)奏明顯變緩，但像汽車、5G等新技術(shù)的增長(zhǎng)前景強(qiáng)。我們只需要耐心等待，下一個(gè)爆發(fā)期一定會(huì)來。”杜吉偉說道。

Jay說：“沒有永遠(yuǎn)的無人區(qū)，也沒有人可以斷定未來，我們所做的一切都只是為了提高成功概率。”