키사이트, 범용 오실로스코프의 새로운 기준 제시

키사이트테크놀로지스(Keysight Technologies)가 포터블 폼팩터로 최고의 수직 해상도(vertical resolution), 저 노이즈, 다양한 고급 기능을 제공함으로써 범용 오실로스코프의 새로운 기준을 제시한 InfiniiVision HD3 시리즈 오실로스코프(이하 HD3 시리즈)를 발표했다. 

키사이트는 16일 연례행사인 '키사이트 월드 테크 데이 2024' 행사에서 HD3 시리즈를 시연과 함께 공개했다. 이번 행사는 AI/고속 디지털, Beyond 5G/6G, 오토모티브 트랙으로 구성됐다. 오토모티브 트랙에서는 배터리 충전, 무선 통신, 사이버 보안, 레이다 센서, 차량내 네트워크 검증과 같은 전기차와 자율주행 기술에 초점을 맞춰 진행됐다. 

이선우 키사이트코리아 대표이사는 "산업 전반에 걸쳐 AI와 새로운 기술 혁신이 변화의 속도를 더욱 빠르게 하고 있다"면서 "키사이트 월드 테크 데이와 같은 행사를 통해서 고객과 파트너가 빠른 변화 속에서 경쟁력 있는 기술 혁신으로 성장할 수 있도록 지원하고 있으며, 매출의 약 16%를 R&D에 투자하고 인수합병을 포함한 포트폴리오 확장을 통해서 혁신적인 솔루션을 제공할 것"이라고 밝혔다. 

HD3 시리즈, 맞춤형 ASIC과 딥 메모리 아키텍처로 처음부터 새롭게 설계

오늘날 복잡한 전자 기기와 부품을 설계하기 위해서는 신호의 미세한 오류, 잠재적인 설계 결함, 하드웨어 고장을 식별하기 위해 점점 더 낮은 진폭의 신호를 검사해야 한다. 이를 위해 오실로스코프는 더 높은 분해능으로 신호를 디지털화할 수 있어야 한다. 

키사이트 HD3 시리즈 오실로스코프는 업계 최고의 14비트 ADC와 50μV_RMS 저 노이즈 플로어를 통해 디지털 설계 엔지니어에게 아주 작은 신호까지 디버깅할 수 있는 최고의 수직 해상도를 제공한다. 

HD3 시리즈는 200MHz에서 1GHz의 대역폭을 지원해 광범위한 애플리케이션에 적합하다. 엔지어는 50μV_RMS(2mV/div, 50Ω, 1GHz)의 저 노이즈 플로어를 통해 노이즈로 인해 놓칠 수 있는 신호 결함을 식별할 수 있어, 통신부터 자동차 전장, 항공우주 및 방위 등 다양한 분야에서 디버깅 및 문제 해결을 위한 도구로 HD3 시리즈를 활용할 수 있다. 

HD3 시리즈는 키사이트 UXR 시리즈의 고성능 측정 기술을 컴팩트한 포터블 디자인으로 구현한 제품이다. 맞춤형 14비트 ADC (analog-to-digital converter)를 갖춘 이 스코프는 일반적인 범용 오실로스코프보다 4배 높은 수직 분해능과 최대 10배 낮은 노이즈로 인상적인 해상도를 자랑한다. 또한, 초당 130만 파형(1,300,000Wfms/s)의 업데이트 속도와 기존 InfiniiVision 오실로스코프보다 25배 더 많은 메모리를 제공해 등급의 다른 오실로스코프와 차별화된다. 
 
HD3 시리즈는 엔지니어가 가장 파악하기 어려운 신호 결함까지 포착하는 데 필요한 상세하고 정확한 측정 결과를 제공하기 위해 최적화된 새로운 14비트 ADC와 맞춤형 ASIC (application-specific integrated circuit)을 포함해 딥 메모리 아키텍처로 처음부터 새롭게 설계됐다. 딥 메모리를 사용하면, 샘플링 속도 최대 3.2GS/s에서 긴 시간 축의 범위를 캡처해 높은 수준의 측정 및 분석 결과를 얻을 수 있다. 메모리 깊이는 채널 당 20Mpts에서 최대 100Mpts로 확장할 수 있다. 

박인순 키사이트테크놀로지스 아시아퍼시픽 대리점 및 이커머스 사업총괄 전무는 “14비트 ADC를 사용하면 16,384(2의 14승) 단계로 신호를 나눠서 표현해주므로 이상 신호를 더 정확하게 포착하여 분석하고 디버깅할 수 있다. 또한, 엔지니어가 디버깅하기 위해서는 보고자 하는 신호를 오실로스코프가 깨끗하게 필터링하여 보여줘야 하는데, 오실로스코프 자체의 노이즈 레벨이 높게 되면 신호를 정확하게 볼 수 없다”면서 “HD3 시리즈는 노이즈 레벨이 아주 현저히 낮아 엔지니어가 보고자 하는 신호만 깨끗하게 볼 수 있다”라고 강조했다. 

 

InfiniiVision HD3 시리즈는 단순한 오실로스코프가 아니다. HD3 시리즈는 맞춤형 아키텍처를 통해 더 높은 정밀도를 요구하는 점점 더 복잡해지는 신호의 홍수에 직면해 있는 엔지니어의 요구를 그대로 구현한 오실로스코프이다. 

사용자가 특정 테스트 요구사항에 따라 오실로스코프를 구성할 수 있는 사용자 맞춤형 인터페이스는 모든 채널에서 전체 ADC와 수직 해상도를 지원하며, 여러 대역폭 제한 옵션, HD 모드 지원, 맞춤형 측정 임계값을 설정할 수 있는 기능을 갖추고 있어 더욱 직관적이고 유연한 사용자 경험을 제공한다. 

사용자 경험 향상

HD3 시리즈의 눈에 띄는 특징 중 하나는 이처럼 직관적이고 유연한 사용자 경험 향상에 초점을 맞췄다는 점이다. 오늘날 엔지니어는 일정에 쫓기고 여러 프로젝트를 동시에 처리해야 하는 경우가 많다. HD3 시리즈는 반복적이고 시간 소모적인 디버깅 작업을 자동화하는 데 도움이 되는 직관적인 소프트웨어를 통합해 이러한 문제를 해결해준다. 

HD3 시리즈에는 엔지니어가 다른 작업을 수행하는 동안에도 글리치, 느린 에지, 런트 등을 자동으로 분석하는 폴트 헌터(Fault Hunter) 소프트웨어가 탑재돼 있다. 키사이트의 Infiniium EXR-시리즈와 고성능 UXR-시리즈 스코프에 탑재된 이 소프트웨어는 산발적인 문제를 파악하는 것이 ‘모래 사장에서 바늘 찾기’처럼 느껴질 수 있는 복잡한 설계 작업을 하는 엔지니어에게 특히 유용하다. 폴트 헌터는 사용자가 정의한 기준에 따라 신호 특성을 평가하고 종합적인 테스트 보고서를 생성한다. 

또, HD3 시리즈의 MegaZoom 5 ASIC은 하드웨어에서 주요 기능을 처리하여 CPU의 부하를 줄여준다. 그 결과 더 빠른 파형 업데이트와 더 효율적인 처리가 가능하다. 

HD3 시리즈의 또 다른 주목할 특징은 계측기를 공장으로 다시 보낼 필요 없이 소프트웨어 라이선스를 통해 대역폭과 메모리, 기능을 즉시 업그레이드할 수 있다는 점이다.

박 전무는 “HD3 시리즈 제품은 이미 출고 전부터 최대 1GHz 대역폭과 100Mpts 메모리가 장착되어 있어, 향후 소프트웨어적으로 라이선스 키 입력을 통해 이를 활성화시키는 방식으로 용이하게 대역폭과 메모리를 업그레이드할 수 있다"고 소개했다.

 

10.1인치 정전식 터치스크린을 갖춘 HD3 시리즈는 2채널 또는 4채널 아날로그 및 16채널 디지털 오실로스코프, 시리얼 버스 프로토콜 분석기, 주파수 특성 분석기(frequency response analyzer, FRA), 100MHz 임의 파형 발생기, 3디지트 디지털 전압계, 적산 기능을 갖춘 8디지트 카운터 등 여러 측정 기능을 단일 계측기에 결합했다.

모든 모델에는 주파수 특성 분석기, 폴트 헌터, 영역 트리거링(zone triggering), 기록 메모리 분할, 마스크 테스트, FFT 계산 등의 기능이 포함돼 있다. 
소프트웨어 옵션은 시리얼 버스(I²C, SPI, UART)와 차량용(CAN, CAN FD, CAN XL, LIN) 버스를 트리거 및 디코딩하는 데 사용할 수 있다.

HD3 시리즈를 이용한 차량용 시리얼 버스 디버깅

오실로스코프는 CAN, CAN FD, LIN과 같은 차량용 시리얼 버스의 아날로그 품질을 특성화하는 고유한 기능을 갖추고 있다. 따라서 엔지니어는 오실로스코프를 사용해 이러한 신호를 디버깅하고 특성화한다. 오실로스코프로 아날로그 특성화를 수행하는 것을 물리 계층(physical-layer) 측정이라고 한다. 

물리 계층을 분석할 때는 오실로스코프가 가장 빠른 속도로 작동해야 버스에서 심각한 결함을 유발할 수 있는 드문 오류를 식별할 수 있다. 오실로스코프가 하드웨어에서 시리얼 디코딩을 수행하는 경우에만 이러한 드문 오류를 식별할 수 있다. 소프트웨어 디코딩을 하면 오실로스코프가 너무 느리게 실행되어 드문 이벤트를 포착하지 못한다. 

시중에 판매되고 있는 많은 오실로스코프는 자동차에 초점을 맞춘 옵션을 제공한다. 그러나 HD3 시리즈 오실로스코프는 차량용 시리얼 버스의 물리 계층을 디버깅하고 특성화하기 위한 고유한 하드웨어 기반 측정 기능을 제공한다. 하드웨어 기반 시리얼 디코딩을 제공하는 HD3 시리즈는 드물게 발생하는 오류를 확인할 수 있다.

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