Nouveau record de bande passante pour un oscilloscope : 15 GHz !

Le 12/11/2005 à 0:00  

Les 13 GHz d’Agilent n’auront tenu que quelques mois. Avec l’annonce du TDS6154C et ses 15 GHz de bande passante, Tektronix retrouve son rang. Objectif : la conception des prochaines cartes électroniques avec bus série ultra rapides.
Quand on est numéro un en oscilloscopes (en 2003, Tektronix détenait 48 % du marché, estimé à 880 M$), quand on a toujours fait la course en tête en  terme de performances, il est sans doute vexant qu’un outsider fasse une annonce fracassante qui attire toute la lumière sur lui. Surtout si l’outsider s’appelle Agilent Technologies et que l’annonce porte sur un nouveau record de performances. A coup sûr, Tektronix a sans doute été vexé par l’annonce du DSO81304A faite par Agilent Technologies à l’automne dernier, d’autant qu’il établissait un nouveau record de bande passante (13 GHz) et que la bande passante est le premier critère qui sert à évaluer un oscilloscope. En annonçant son TDS6154C et ses 15 GHz de bande passante, Tektronix remet donc les pendules à l’heure.
Bien sûr, on peut s’interroger sur les besoins de telles bandes passantes. S’agit-il de chercher à visualiser dans le domaine temporel des signaux que l’on analysait jusqu’ici avec des analyseurs de spectres ? « On voudrait bien ! Mais les spécialistes RF ont pris l’habitude d’étudier leurs signaux dans le domaine fréquentiel et rien ne les fera changer d’avis. On espère quelques applications dans le domaine scientifique (et de la physique). Mais le vrai marché, c’est l’analyse de tous les bus série ultra rapide que les concepteurs ont dans leurs cartons », analyse Jean-Marie Dubaille, ingénieur d’applications chez Tektronix. Parmi les bus en question, on peut citer PCIExpressII (5 Gbps), SATA III (6 Gbps), 2x-XAUI (6,25 Gbps), XFI (10 Gbps), Fibre Channel (8,5 Gbps). Pour donner une idée des défis à relever, il faut savoir qu’un PCI standard à 33 MHz permettait de passer un bit en 30 ns alors que le PCIExpressII en transmettra 330 dans le même intervalle de temps.
Il est probable que Tektronix avait son projet bien avancé lorsque Agilent Technologies a fait son annonce. Quoi qu’il en soit, le nouvel appareil, paradoxalement, ne constitue pas une révolution technologique. Tektronix utilise des circuits intégrés silicium-germanium depuis l’an 2000 (elle a un accord de coopération avec IBM) et le recours à un DSP pour corriger la bande passante n’est pas une première. C’est plutôt l’amélioration de ces technologies qui a permis d’établir le nouveau record. Le rôle du DSP est capital. Il assure une correction de la phase et de l’amplitude sur l’ensemble de la bande, ce qui permet de porter celle-ci de 12 GHz (sans DSP) à 15 GHz. Le DSP fait également office d’amplificateur, ce qui permet de porter le temps de montée/descente (entre 10 % et 90 %) de 35 ps (sans DSP) à 28 ps.
Les TDS 6124C (12 GHz, sans DSP) et TDS6154C (15 GHz, avec DSP) offrent tout deux 4 voies et une vitesse d’échantillonnage de 40 Géch./s simultanément, sur deux voies (ou 20 Géch/s sur 4 voies), et jusqu’à 64 Mo de longueur d’enregistrement sur deux voies (ou 32 Mo sur 4 voies). Cette mémoire équivaut à une fenêtre de temps d’enregistrement de 1,6 ms à pleine bande passante (donc pour un échantillonnage à 40 Géch./s), ce qui constitue là aussi un record. Autre record, le plancher de bruit en gigue aléatoire est de 420 fseff (valeur typique).
Tektronix vante également les mérites de son système de déclenchement Pinpoint, “unique en son genre”. « Celui-ci permet un système de déclenchement A/B complet et un déclenchement sur parasite/largeur d’impulsion minimum de 100 ps, explique M. Dubaille. Il assure un déclenchement avancé sur configuration série, jusqu’à 3,125 Gb/s. En complément, une nouvelle option donne la possibilité de déclencher sur, et décoder, les protocoles 8b/10b (que l’on trouve sur les bus PCI-Express, Ethernet, XAUI, Fibre Channel, Infiniband, etc. ndlr), ce qui autorise le concepteur à déclencher sur quatre symboles 10b successifs ou erreurs prédéfinies. Il peut ainsi déclencher sur les données entrantes en temps réel, sans traitement ultérieur, ce qui permet de déclencher réellement sur une faute au lieu de tenter de localiser en répétant les enregistrements/recherches ».
Quant au prix, il dépend bien sûr de la configuration choisie en terme de capacité mémoire notamment, ainsi que des sondes utilisées. Ils démarrent à environ 8 k€/GHz de bande passante.

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