차세대 컨슈머 기기는 인터넷 접속과 무선 통신, 고정밀 오디오, HD 비디오가 하나로 통합되고 있다. 따라서 테스트 및 측정 제조업체는 트렌드에 맞는 제품을 출시하기 위해 새로운 전략을 채용하고 있다.



FPGA를 사용한 계측기
몇 년 전부터 FPGA 시스템 수준이 높아짐에 따라 계측기 장치 내에 FPGA를 탑재하는 제조업체가 늘고 있다. 엔지니어는 이런 요건에 따라 계측기에 탑재된 FPGA를 다시 프로그램할 수 있는 선택권이 생겼다. 따라서 테스트 엔지니어는 FPGA 내부에서 선 처리를 수행하기 위해 장치에 커스텀 알고리즘을 내장하거나 실시간으로 대응해야 하는 시스템 일부를 에뮬레이션할 수 있게 됐다.
Scientech Technologies의 VLSI division Satish Thakare head-R&D는 “설계자와 제조업체는 짧은 시간 안에 제품을 시장에 출시해야 하는 도전에 직면해 있다”며 “하드웨어 기반의 방식을 이용하면 순차 방식으로 작동하기 때문에 설계자가 모든 제품의 하드웨어를 재설계할 수 없어 설계의 목적을 달성할 수 없다. 따라서 설계자는 그들이 외부에서 제품을 업그레이드하면서 하드웨어를 변경하지 않고 기능을 변경할 수 있는 기술이 필요하다”고 말했다. 그는 “설계자의 확실한 선택은 재구성 가능한 하드웨어, 즉 FPGA를 사용하는 것”이라며 “계측기에서 FPGA를 사용하면 높은 신뢰성과 저지연, 재구성, 고성능, 내장 DSP 코어와 진정한 병렬 처리를 지원받을 수 있다”고 덧붙였다.
일부 혼합 신호 FPGA는 아날로그-디지털 컨버터와 디지털-아날로그 컨버터를 내장하고 있다. TTL Technologies의 Mahendra Pratap Singh 비즈니스 개발 매니저는 “로직 블록은 복잡한 조합 기능을 수행하고 간단한 flip-flop이나 메모리에 더 완전한 블록이 될 수 있는 메모리 요소를 포함하도록 구성할 수 있다”며 “보완 기술에 앞서 FPGA를 탑재하면 아키텍처의 유연성, 커스터마이즈의 유연성과 비용의 장점을 얻을 수 있다”고 말했다.
이 기능을 갖춘 가장 일반적인 테스트 계측기는 디지털화된 데이터의 고속 처리가 가능한 디지타이저이다.





무선 표준의 발발
새로운 무선 표준 WLAN 802.11ac, WiMAX, LTE와 높은 처리량의 802.11ad의 출현으로 전 세계 엔지니어는 더 많은 도전이 필요할 것으로 보인다. Bharti Airtel은 이미 최첨단의 무선 기술을 전개하기 위해 세계 최초로 인도 Kolkata에 4G 서비스를 시작했다. RF 및 무선 응용프로그램은 확대겧鰥潤?품?있다. 계측기 세그먼트 또한 트렌드를 반영해 RF 기기를 적용하여 현재의 디지털 멀티미터처럼 중요한 장비로 인식되고 있다. 테스트 엔지니어는 새로운 규격의 도래에 직면하는 공통의 문제로 지속해서 규격마다 다른 테스트곀첨㎷岵?설치할 필요가 있다. 애질런트의 Sadaf Arif Siddiqui 기술 마케팅 전문가는 “테스트 엔지니어는 새로운 표준에 빠르게 들어맞도록 서로 다른 테스트 장비와 테스트 플랫폼, 소프트웨어 설정의 고통을 견뎌야 한다”고 말했다. 그는 “X 시리즈 분석기 등의 기기로 이동하면 사용 편의성과 업그레이드, 다중 표준 벡터 신호분석 소프트웨어 등을 제공해 테스트 최적화 및 테스트 시간, 비용을 줄일 수 있다”고 설명했다.



사무실에서의 무선 장치 사용 증가
오늘날 태블릿PC와 스마트폰은 사무실에서 중요한 존재이고 장치 테스트가 아닌 테스트 시스템의 일부로 많은 인기를 끌고 있다. 이러한 장치에 사용할 수 있는 컴퓨팅 파워가 주목되지만, 그들은 PXI처럼 PC 및 관련 측정 플랫폼을 바꿀 수 없다. 대신 이러한 장치는 데이터 소비 및 보고서 읽기, 시스템 모니터링, 제어에 적합하다.
National Instruments는 자동화 테스트 전망 2012에서 “태블릿과 스마트폰 같은 모바일 장치의 폭발적인 증가로 엔지니어와 기술자, 관리자는 테스트 자동화에 관련된 테스트 결과 및 상태 정보를 원격 액세스로 활용할 수 있지만, 테스트 조직은 네트워킹이나 Web 서비스, 솔루션의 모바일 애플리케이션 등을 위한 새로운 전문 지식이 필요하다”고 말했다.



소프트웨어 정의 계측기
제품의 복잡성이 증대하면서 테스트가 훨씬 어려워졌다. 따라서 테스트 엔지니어는 현재 확장 가능한 단일 제품에 충분히 유연하고 다양한 테스트를 지원하는 테스트 시스템을 요구한다. 대부분의 스탠드얼론(Stand alone) 기기는 사용자 인터페이스 및 펌웨어가 고정되어, 기능을 DUT(devics under test)에서 빠르게 변경할 수 없으므로 개발 및 통합에 많은 도전이 있을 전망이다. NI의 Eric Starkloff 테스트 제품 마케팅 디렉터는 “테스트 엔지니어는 계측기에 접근하도록 소프트웨어 정의를 바꿀 수 있어, 빠르게 특정 애플리케이션의 요구를 충족하고 설계 프로세스에 직접 테스트 통합해 자사의 계측기를 설정할 수 있다”고 말했다.
Thakare는 소프트웨어 정의 계측기의 2가지 장점에 대해 “첫째 SoC(System-on-Chip)의 구현을 위해 더 작은 칩 크기를 의미하는 모든 혼합 신호 설계 및 하드웨어 구성 요소의 수를 줄일 수 있다. 둘째 그것은 자동으로 circuit 컴포넌트 변화의 수정, 보상할 수 있기 때문에 온도 종속 및 노화, 제조 허용오차를 제공할 수 있다”고 말했다.
Singh는 소프트웨어 정의 계측기는 확장성과 높은 성능의 테스트 시스템의 필수 구성요소가 될 것이라며 소프트웨어 정의 계측기의 밝은 미래를 예측했다. 버추얼 계측기로 불리는 소프트웨어 정의 계측기는 일반적인 하드웨어 및 구성요소를 사용해 사용자 지정의 데이터 처리에서 표준 및 사용자 정의의 측정치를 결합해 유연성을 제공하는 모듈식 하드웨어이다. 이 유연성은 고급 내비게이션 시스템 같은 전자 기기 및 스마트폰 같은 통신 장치에 유용하고도 다양한 기능을 통합해 새로운 통신 표준에 적합하다”고 말했다.



멀티코어와 병렬 테스트 시스템 사용
전자 기기의 복잡성과 기능성이 비약적으로 성장하면서 이를 시험하기 위한 비용이 많이 발생하고 있다. 테스트 비용을 최소화하는 것은 매우 어렵지만, 하나의 방법은 적은 비용으로 더 많은 테스트를 시행하는 것이다.
내재한 병렬성은 NI의 LabVIEW나 FlowStone의 DSP Robotics처럼 그래픽 프로그래밍 패러다임을 이용 가능하게 만들어 엔지니어가 즉시 멀티코어 프로세서나 복잡한 전통적인 테스트 기반의 언어를 극복할 수 있다.
2000년대 초반 더 나은 성능을 얻기 위해 클록 속도가 증가하는 경향은 사라졌다. 이후 프로세서 제조사는 3 GHz까지 주위의 클록 속도를 유지하면서 성능을 높이기 위해 대체 기술을 구현했다. 이들 기술은 싱글 칩에 프로세서나 멀티코어를 사용함은 물론, 하이퍼스레딩, wider buses, 하이퍼 트랜스포트를 포함한다. 또한 3D 트랜지스터를 이용해 현재의 22 nm 노드 프로세스로 진보하여 고속화와 슬림화, 더 효율적인 프로세스를 위해 임베디드 컨트롤러와 모듈러 계측기에서 사용된다.
NI 인도의 Denver D’Souza 시니어 테크니컬 컨설턴트는 “현실에서 트랜지스터 밀도는 18개월마다 두 배로 늘어, 전자 장치 성능의 발전을 주도하고 있다”며 “이것은 최신의 인텔 Core i7 프로세서가 아닌 현재 우표 크기만 한 64기가바이트 SSD(Solid State Drive) 등을 꼽을 수 있으며, 이 같은 기술 진보로 상당한 비용을 절감할 수 있다”고 말했다.



EDA 툴과 하드웨어 테스트 플랫폼의 병합
현재 전자 업체는 극도의 경쟁 환경으로 차세대 통신 프로토콜이 겨우 표준으로 분류되어 시장 출시 전에 볼 수 있었다. 예를 들어 802.11ac 솔루션은 비준되지 않았지만, 이미 브로드컴이 판매하고 있다. 이런 상황에서 기업은 경쟁의 점프스타트를 얻기 위해 전력을 다할 것이다. 또한 ‘타임 투 마켓’을 가속하기 위해 디자인과 테스트를 합치는 것보다 좋은 방법을 찾을 것이다. 애질런트의 Adesh Jain 애플리케이션 컨설턴트는 “전통적으로 전자 제품은 시장에 출시되기 전, 시스템의 각 부속품은 설계와 EDA(electronic design automation) 툴을 함께 확인한 후 프로토타입의 제작 및 테스트를 진행한다”며 “나중 단계에서 불일치가 검출되면 전체 사이클의 시간 손실은 물론, 전체 단계에서 모든 것을 반복 검증을 해야 한다”라고 말했다.
이른 단계에서의 적절한 검증은 이 같은 시간과 노력을 크게 줄일 수 있다. 테스트나 스펙, 알고리즘, 플롯은 테스트 벤치나 EDA 초기 단계에서 측정할 수 있다. 이 같은 목적은 두 가지 모두를 병합해 프로세스를 효율화해 설계 엔지니어의 시간을 절약하고 생산성을 향상할 수 있는지를 확인하는 것이다.  ES