| 各公司相互利用對方的經(jīng)驗,迎接新技術(shù)的挑戰(zhàn) Tektronix公司Marc Brenner著 ---- 現(xiàn)今競爭激烈的電子市場要求各公司以前所未有的更快和更靈活的方式不斷開發(fā)新產(chǎn)品。然而,大部分開發(fā)的基礎(chǔ)技術(shù)——標(biāo)準(zhǔn)的雙極硅器件,就要接近更高性能產(chǎn)品應(yīng)用的極限了。因為測試和測量業(yè)必須比現(xiàn)行技術(shù)走先一步,測試和測量公司必然要比其他電子業(yè)提早幾年注視到硅以后的技術(shù)。  | ---- 然而,測試和測量儀器公司并不從事新IC技術(shù)的開發(fā)。雖然某些公司已開發(fā)了專用的半導(dǎo)體工藝,但是市場定位正在走向?qū)I(yè)化。各公司正在組成伙伴關(guān)系互相利用對方的核心技術(shù)和經(jīng)驗,創(chuàng)建新產(chǎn)品開發(fā)的合作環(huán)境。這正是IBM和Tektronix利用硅鍺（SiGe）技術(shù)開發(fā)成功了全球最快的實時示波器的原因。 ---- 計算機(jī)和通信的融合對數(shù)據(jù)帶寬的需求進(jìn)行了重新定義,要有新的高性能測試和測量儀器與之相適應(yīng)。這種要求工程師們已經(jīng)觸摸到了,不管他們是設(shè)計半導(dǎo)體、計算機(jī)系統(tǒng)或通信應(yīng)用,都在想方設(shè)法滿足日益增長的信號速率問題。 |  圖：基于IBM公司的SiGe技術(shù)的芯片使Tektronix的TDS7404示波器達(dá)到4GHz帶寬和20GS/s的實時取樣率。
| 爆炸性的速率增長 ---- 存儲器系統(tǒng)時鐘現(xiàn)在達(dá)到226MHz DDRAM和400MHz Rambus的速率。上升時間大約150ps,時鐘抖動低于50ps峰峰值,才能維持設(shè)計所需的定時裕量。背板設(shè)計通過差分電方法過渡到串行結(jié)構(gòu),例如光纖通道,以及運行在幾兆位的速率。 ---- 在數(shù)據(jù)通信中,OC-48/STM16和其他1～2.5Gb/s數(shù)據(jù)流在局域網(wǎng)和公用網(wǎng)中傳輸,給測試設(shè)備制造商帶來重大的挑戰(zhàn),測試設(shè)備制造商必須緊跟這些爆炸性增長的速率和電子學(xué)工業(yè)的增長速度的步伐。 ---- 標(biāo)準(zhǔn)的雙極硅工藝在滿足性能增長的需求時,已無能力再去應(yīng)付這些緊迫的任務(wù)。CMOS工藝接近到容量的極限,通過縮小幾何尺寸來獲得重大性改進(jìn)所留下的余地也不多了。 擴(kuò)大硅工藝的前景 ----五年前IBM已經(jīng)開發(fā)新的SiGe IC工藝,用于填補迅速擴(kuò)大的市場要求與雙極硅工藝能力日益減少的差距。SiGe在顯著提高速度時不要求全新的制造設(shè)備。 ---- SiGe工藝采用鍺對硅進(jìn)行摻雜,然后利用現(xiàn)有的CMOS生產(chǎn)設(shè)備制造晶片。因此它用節(jié)約成本來平衡標(biāo)準(zhǔn)Si生產(chǎn)過程和能力的巨大投資。 ---- SiGe為測試和測量業(yè)帶來了許多好處。首先,SiGe能夠比雙極Si以高得多的速度實現(xiàn)精確的性能,而沒有大的缺點。它在儀器應(yīng)用的微波波段中具有潛在優(yōu)異性能,事實上,它用0.5μm工藝很容易達(dá)到幾百兆赫帶寬。 ---- 其次,SiGe能夠維持測試和測量設(shè)備所需的較高的集成度。而且它還節(jié)約成本,因為它利用了生產(chǎn)Si工藝的大量基礎(chǔ)設(shè)施。最后,SiGe工藝在相似功率水平下比雙極Si工藝能提供高得多的速度和低的噪聲特性。 下一代產(chǎn)品的挑戰(zhàn) ----Tektronix將SiGe技術(shù)應(yīng)用到 TDS7404的預(yù)放大和跟蹤/保持采集功能中。過去,這些重要部件被看作是實現(xiàn)現(xiàn)有高質(zhì)量A/D轉(zhuǎn)換器完整功能的瓶頸（這些轉(zhuǎn)換器是為示波器開發(fā)的）。利用SiGe工藝可極大地提高性能,帶寬增加33%,實時取樣率增加一倍。 ---- SiGe支持高的集成度,使示波器具有牢靠的完善性能的前端和良好的信號完整性。此外,設(shè)計小組能夠維持先前的放大器設(shè)計的低噪聲水平,而顯著增加帶寬。在檢測今天的低壓邏輯系列和海量存儲系統(tǒng)設(shè)計時,帶寬是重要的因素. |
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