Качество, эффективность и способность к взаимодействию – важные факторы развития в области проектирования и испытания электронных систем. При этом стоимость оборудования также играет значительную роль. Способность к взаимодействию приобретает всё большее значение в связи с ростом количества продуктов и решений, которые подключаются к другим устройствам. Поэтому они не только должны правильно функционировать сами по себе, но и обладать совместимостью с другими элементами систем, в которых они работают. Для критически важных систем (например, систем автономного вождения) вопрос взаимной совместимости всех аппаратных и программных компонентов играет особенно важную роль. Обеспечение совместимости, в том числе с использованием новых методов согласно требованиям передовых технологий, – одна из ключевых задач измерений в электронике.
Использование более высоких частот и уменьшение габаритных размеров электронных устройств (например, мобильных телефонов) открывает новый путь к обеспечению функциональной совместимости. Всем известно, что сегодня миллиарды транзисторов можно «упаковать» в одну кремниевую микросхему, а внутри современного смартфона помещается множество отдельных микросхем и прочих компонентов. Если ранее для испытаний таких продуктов использовались зонды и кабельное подключение, то в современных устройствах, как правило, для этого недостаточно места. Кроме того, существует риск ошибок, связанных с паразитными сигналами во время измерения (небольшие помехи, обусловленные самим процессом измерения). Поэтому для испытаний и измерений необходимо использовать бесконтактные методы (overtheair (OTA) – беспроводное подключение), основанные на использовании энергии излучения одной или нескольких антенн.
Технологии OTA потребовали создания новой отрасли измерений, в которой применяются специальные испытательные камеры, калибровочные процедуры, аналитическое программное обеспечение и многое другое. Эта отрасль тесно связана с проектированием и моделированием устройств и испытательного оборудования. Сложность новых технологий может навести на мысль о том, что старые методы измерений с помощью кабелей были намного проще. Но такова специфика данной отрасли: если мы хотим ускорить инновационное развитие наших клиентов, нам необходимо внедрять собственные инновации, чтобы всегда оставаться на шаг впереди.
В качестве противоположности OTA можно рассматривать другую отраслевую тенденцию – «измерение с помощью программных средств». Хотя развитие аппаратных средств продолжается, значительная часть базовых возможностей и дифференцированных функций современных продуктов реализуется посредством программного обеспечения. Это программное обеспечение необходимо испытывать на предмет качества, эффективности, совместимости и соответствия стандартам. Как правило, для этого используются другие программные продукты. В зависимости от типа системы при этом часто применяются и аппаратные средства. Как и в случае аппаратного обеспечения, программное обеспечение для тестирования нуждается в «калибровке» или сертификации, которая позволяет полагаться на выводы, получаемые при использовании данного программного обеспечения в том или ином проекте. Хороший пример: при испытании эффективности нового мобильного устройства необходимо «прогнать» сотни тестовых сценариев, соответствующих различным вариантам эксплуатации данного устройства в реальной сети. Разработка и техническая поддержка такого программного обеспечения теперь являются не менее важными задачами, чем разработка аппаратных средств для создания IPпотоков (например, интегральных микросхем и микропроцессорных наборов).
Какие новые технологии появятся в мире проектирования и испытаний электроники в ближайшее время? Многих специалистов интересуют вопросы квантовых вычислений и квантовой инженерии в целом. Технологические компании, коммерческие и правительственные структуры уделяют всё больше внимания квантовым вычислениям. Принципы измерений в электронике неразрывно связаны с представлениями о поведении квантов. Поэтому в настоящее время данная отрасль нацелена на нужды квантовых исследований, особенно в области квантовых датчиков и квантовой криптографии. Уже сейчас в этой сфере существуют очень специализированные технологии, но пока неясно, когда они смогут принести ожидаемую пользу, и будет ли от них польза вообще. Одно можно сказать точно: научный прогресс и технологии измерения часто идут рука об руку, поэтому для развития квантовой инженерии нам обязательно понадобятся новые подходы в области измерений.
В связи с этим тема программного обеспечения становится всё более важной. Программное обеспечение играет всё большую роль в области проектирования, разработки и развёртывания электронных продуктов и решений. Сбор необработанных данных измерений попрежнему осуществляется аппаратными средствами, но именно программное обеспечение делает возможными тщательный анализ и визуализацию, которые необходимы для принятия технических и коммерческих решений. Различные компоненты программного обеспечения, применяемые на каждом этапе жизненного цикла устройств, сами интегрируются на платформах, обеспечивающих взаимную совместимость и обмен данными в течение всего рабочего процесса. Для многих компаний общая продуктивность рабочего процесса является главным фактором улучшения показателей бизнеса.
Эти и другие области исследований привлекают к себе внимание всех участников экосистемы: от студентов, только собирающихся начинать карьеру, до специалистов с многолетней практикой.
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
