模块化仪器以灵活弹性 应对市场测试挑战

在测试仪器市场多年的经验显示,面对琳琅满目的测试仪器,客户在选择上仍存在着许多困惑,这显示目前在测试仪器市场仍然存在着许多有待解决的问题.以下也例举了四个客户在使用测试仪器时,最常遇到的状况.

需求突然增加
通常由于OEM的需求增加,导致生产厂商需要突然提高产量,这时候就需要额外的设备.但这种需求可能无法持续长久,因此这并非永久状况,额外设备的投资可能会导致相关设备在其他时间变得多余.在经历了多年来的产业周期性兴盛和萧条之后,制造商通常必须做好充分的准备,在随着产品获得商业吸引力而扩大生产规模的同时,也必须要保护自己以免受到过度投资的风险.一般来说,采用更灵活的测试解决方案,有助于降低过度投资风险,例如采用租赁的方式,或者透过高灵活弹性的模块化仪器等.

管理受限预算
越来越多的无晶圆厂新创厂商也跟规模更大的大型企业一样,需要能够测试和验证他们的组件与产品.但由于可用资源受限,使得这类新创厂商面临着更大的财务限制.因此,避免大量前期投资的测试设备策略需求,是绝对正确也必要的作法.特别像是IC设计厂商也是如此,因为这类厂商的规模相对较小,工作上也具有较大的可变性,通常会需要在不同项目之间进行转换,并且每个项目都会有本身独特的测试要求.因此在这样的情况下,弹性化的测试方案成为一个极具吸引力的选择,也是分散成本来应对设备摊提周期的较佳财务规划方式.

意外的测试需求
一般来说,项目预算通常是预先确定的,但是在项目的项目过程中,许多测试需求都可能会发生变化,这就需要额外的测试设备.然而在项目项目开始后,就很难再获得测试设备的额外预算.一旦发生这样的状况,就可能会让项目工程设计大打折扣.透过弹性化的测试设备,即可获得完成项目所需的最新测试技术.这样就避免了可能阻碍项目进展的冗长的资本支出审核过程,也可以避免因为一时的需求,购买了未来可能不再需要的设备.

适应快速变革的技术
市场上各类新的技术与标准不断推出发布,尤其是必须支持的嵌入式接口和无线通信标准.购买的测试设备有可能很快过时,因此更具适应性的测试设备采购策略方为上策.透过正确组合采购方案,可以分散购买成本和风险,并促进研发进度,如此方能更快地适应市场与技术的快速变化.如此一来,半导体厂商就可运用灵活性来有效利用潜在的业务机会,并且避免因过度投资而使自身陷入财务的窘境.

益莱储指出,在严峻的成本与物流压力下,半导体厂商也必须制定更符合其实际需求的测试设备采购策略.他们需要采用更多的采购灵活性与遗弃的应用弹性,而不是坚持根据情况购买新设备的传统方法.这样能够应对特定项目的需求,或者关注潜在的测试重点项目,并避免因购买冗余测试设备而承担财务成本的负担风险.

值得注意的是,今日的芯片短缺现况,正在影响OEM工程师开发先进系统解决方案的能力.为了防止生产停滞,避免错过更多的商机,设计过程往往需要在短时间内反复重头进行.因此,半导体厂商在测试过程中必须运用更大的仪器弹性与灵活性,因此可以灵活地将现有的测试设备,更换为与新兴设计工作更相关的测试设备.

软件定义模块化仪器

设备复杂化和技术的融合已经成为趋势,这也使得测试系统必须更加灵活与弹性.测试系统必须适应时间的变化,成本压力更使得测试设备必须具备更长的寿命.要实现这些目标,最好的方法就是透过软件定义的模块化仪器架构.

模块化仪器与传统的桌上型仪器有类似之处,两者都有测量硬件\机箱\电源\总线\处理器\操作系统和用户接口等.因为这些架构都使用相同的基本组件,所以从纯硬件的角度来看,最明显的差异在于组件的封装方式.传统的桌上型仪器将每个分立仪器的所有组件都放在同一个箱盒里,软件与使用接口都是固定在仪器本身当中.

至于软件定义的虚拟仪器,则可以由用户透过硬件的原始数据,来定义测量行为与和使用接口.软件定义的优势在于让使用者可以进行自定义测量,针对新兴标准执行测试,或者在需求发生变化时修改系统(例如增加仪器\信道数或待测物).一般来说,用户定义的软件可以应用特定应用的硬件,它可以与通用的模块化硬件进行搭配,以充分发挥测量软件的灵活性和性能.这种高灵活性\用户定义的软件,以及可扩展的硬件组件的搭配,是模块化仪器的核心.

模块化仪器可以采用多种形式,在一个模块化仪器系统中,许多组件(例如机箱和电源)都可以在仪器模块之间共享,而不需要为每个仪器的需要去重复设置这些组件.模块化仪器的模块还可以包括不同类型的硬件,包括示波器\函数产生器\逻辑分析或者射频等.在某些情况下,测量用的硬件模块只是安装在主机外围接口或插槽之一的外围设备,再由主机来提供用于软件执行运算的处理器,以及用于电源和I/O接口的机箱.基本上可以说,传统仪器与和模块化仪器在架构上,两者都是相似的硬件组件,最主要的区别在于软件所在的位置,以及用户使用时的友善性.

结语
半导体厂商必须藉由提高产量来满足市场需求,同时又必须避免在市场高峰期之后出现的投资过度状况.面对成本压力,半导体厂商往往必须让成本支出维持更好的效率,这使得半导体产业必须拥有新的投资策略,特别是针对昂贵的测试仪器.为了改变现有的半导体测试现状,测试仪器也必需要应对市场所面临的挑战.更为灵活\弹性的测试方案,将能有助半导体厂商控制成本,同时保持生产的灵活性,以抓住稍纵即逝的市场商机.