
電子測量儀器是各行業(yè)發(fā)展的標(biāo)尺,素有“電子工程師的眼睛”之稱,能將肉眼不可見的電信號轉(zhuǎn)化為直觀的圖像波形,在電子工程、科研實驗和工業(yè)檢測領(lǐng)域,一直是不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。
日前在深圳灣芯展上,新凱來旗下子公司萬里眼首次全球亮相并震撼發(fā)布系列電子測試測量儀器。其中,ExWave TS 系列示波器憑借90GHz帶寬,面世即進入全球第二,國內(nèi)第一,引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。
實時示波器作為電子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)測量工具,更有著“皇冠上的明珠”之稱,應(yīng)用范圍貫穿半導(dǎo)體全鏈路,從IP開發(fā)、芯片設(shè)計,到封裝測試、單板調(diào)試,再到系統(tǒng)及應(yīng)用端,均不可或缺。
原理上,數(shù)字示波器能用于測量、分析和顯示時變模擬電信號,其通過對輸入模擬電信號進行采樣、數(shù)字化、存儲等處理得到數(shù)字電信號,再借助數(shù)字信號處理技術(shù)在顯示屏上清晰呈現(xiàn)相應(yīng)波形參數(shù)。而帶寬作為示波器的核心指標(biāo),通常指數(shù)字示波器的模擬輸入帶寬(也稱-3 dB帶寬)。在數(shù)字示波器中,帶寬的簡單定義如下:示波器測得標(biāo)準正弦波的幅值不低于輸入正弦波信號幅值的0.707時的最高頻率,默認的帶寬從直流(0 Hz)開始。一般情況下,首選測量得到示波器的幅度頻率特性響應(yīng)曲線(又稱幅頻響應(yīng)、幅頻特性、幅頻曲線、Bode Plot、波特圖等),之后歸一化,找到第一個輸入幅值衰減到0.707時對應(yīng)的頻率值,該點就是示波器的-3 dB帶寬最大值。帶寬被稱為數(shù)字示波器的第一參數(shù)指標(biāo),在選擇數(shù)字示波器時,首先要確定的參數(shù)指標(biāo)也包含帶寬。
技術(shù)上打破封鎖:帶寬是示波器最重要的指標(biāo)之一。《瓦森納協(xié)定》將帶寬≥60GHz的示波器納入管制清單,嚴禁向中國出口,國際巨頭對中國出口的示波器帶寬上限僅為59GHz,形成了技術(shù)封鎖壁壘。當(dāng)前國內(nèi)已有約1500多家單位或企業(yè)被制裁,無法購買。
在該背景下,國外品牌長期占據(jù)技術(shù)高地。以是德科技為例,其2018年推出的Infiniium UXR系列示波器,已具備110GHz實時帶寬與256GSa/s實時采樣率,廣泛應(yīng)用于AI、高速數(shù)字電路、高速數(shù)字接口等前沿領(lǐng)域。這一領(lǐng)先地位源于其數(shù)十年的技術(shù)積累:早在20世紀80年代,惠普公司(是德科技前身)便啟動磷化銦技術(shù)研發(fā);2004年,該技術(shù)首次應(yīng)用于安捷倫(后拆分出是德科技)的頻譜分析儀與網(wǎng)絡(luò)分析儀;2010年進一步導(dǎo)入示波器產(chǎn)品,后續(xù)的Infiniium V、Z系列均沿用該工藝,UXR系列則升級至新一代磷化銦工藝。值得注意的是,是德科技為中國市場定制的UXR系列產(chǎn)品,雖標(biāo)稱帶寬59GHz,但其硬件與110GHz版本完全一致,理論上通過軟件升級,無需更換硬件,即可將帶寬提升至70GHz或110GHz。
反觀國內(nèi),多數(shù)廠商依賴采購公用核心器件,且受《瓦森納協(xié)議》限制,不僅難以獲取先進核心零部件,采購過程還需經(jīng)美國政府審查。雖有普源精電自主研發(fā)ASIC芯片組芯片、鼎陽科技今年發(fā)布16GHz帶寬12-bit高分辨率數(shù)字示波器(全帶寬下底噪低至176μVrm)等突破,但整體與國外頂尖水平仍有差距。西方瓦森納協(xié)議管制使電子測量儀器成為中國電子產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵卡點。

此次萬里眼推出的ExWave TS系列示波器,實現(xiàn)了國產(chǎn)示波器的重大突破:帶寬達90GHz,位列全球第二、國內(nèi)第一,將國產(chǎn)示波器性能提升到原有水平的500%,打破了西方國家對中國的封鎖。不止如此,在其他指標(biāo)上也實現(xiàn)了重大突破,比如采樣速率達到了200GSa/s,存儲深度4Gpts,是業(yè)界同級別產(chǎn)品的兩倍。

標(biāo)準適配上實現(xiàn)創(chuàng)新:萬里眼示波器不僅在性能上突破,還在標(biāo)準適配上實現(xiàn)創(chuàng)新。它是國內(nèi)唯一具備80GHz帶寬示波器校準CNAS資質(zhì)的產(chǎn)品,在標(biāo)準融合方面,既主動對接國際標(biāo)準,成為唯一支持PCIe3.0/4.0/5.0測試及112GHz/224GHz SerDes 測試的國產(chǎn)示波器;又積極擁抱中國標(biāo)準,是唯一支持GPMI測試的高速示波器,同時兼容HSMT、星閃等中國標(biāo)準。
用戶體驗上追求極致:帶著追求極致的底色,萬里眼還在產(chǎn)品體驗上下了工夫。作為全球首個超高速智能示波器,其首創(chuàng)的智能參數(shù)尋優(yōu)功能,將測試效率提升百倍。據(jù)萬里眼CEO劉桑介紹,傳統(tǒng)人工參數(shù)尋優(yōu)依賴經(jīng)驗,需耗時兩周,而該功能僅需10分鐘即可完成。交互設(shè)計上,它采用智能終端式自然交互,支持單指拖拽、雙指縮放、三指收納;配備全球首個全面屏與無按鍵設(shè)計,帶來超大可視區(qū)域與全新觸控體驗。外觀上,產(chǎn)品融合東方美學(xué)與航空級全鋁合金架構(gòu),既堅若磐石,又簡約大氣。這種“智能+全面屏觸控+美學(xué)設(shè)計”的組合,堪稱用造手機的思路打造高端儀器。
談到產(chǎn)業(yè)使用反饋,一位外籍工程師評價,萬里眼是他用過的“全世界所有的儀器里面體驗最好的”。這背后,正是智能終端式交互的賦能,它能讓科學(xué)家和工程師快速將智慧終端、智能家居、智慧汽車的使用習(xí)慣,無縫遷移到儀器操作中。同時,產(chǎn)品搭載服務(wù)器級算力,性能是普通儀器的4倍,流暢的操作體驗可大幅緩解測試工程師的焦慮感。此外,該觸控交互體驗經(jīng)過長期研發(fā)打磨,客戶從使用西方儀器切換到萬里眼,往往不到半天就能熟練操作。正如萬里眼CEO劉桑所講:“只要客戶愿意給我們機會,我們定能在操作體驗與測試效率上,為其提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)?!?/span>

助力800G、1.6T光模塊研發(fā):在當(dāng)前AI大模型與智算中心高速發(fā)展的背景下,高速光模塊成為剛需。1.6T光模塊2025年將迎來商用元年,800G模塊已進入規(guī)?;渴痣A段,光模塊速率每1-2年翻倍,多芯集成、硅光技術(shù)、CPO共封裝等創(chuàng)新加速落地,高效檢測需求日益迫切,同時也帶來極高數(shù)據(jù)傳輸速率與信號完整性的測試挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)顯示,2025年第二季度全球光模塊銷售額環(huán)比增長10%,核心驅(qū)動力正是800G以太網(wǎng)光模塊需求爆發(fā);行業(yè)研究機構(gòu)LightCounting預(yù)測,2025年全球以太網(wǎng)光模塊市場規(guī)模增速將維持在50%左右,未來五年雖進入穩(wěn)定期,但年復(fù)合增長率仍將保持15%-18%的高位。
當(dāng)前,光模塊大廠為提升400G/800G/1.6T模塊產(chǎn)線TX測試效率,普遍采用4通道光口采樣示波器。是德科技今年3月底已發(fā)布全新系列DCA-M采樣示波器,提供高達240Gbps/通道的高速光信號分析,瞄準1.6T光學(xué)測試市場,其推出的224G采樣示波器采用磷化銦技術(shù),支持單/雙通道224G速率。
此前,高性能示波器曾是制約我國光模塊研發(fā)的重要瓶頸,而萬里眼不僅推出高性能示波器,還同步發(fā)布光電探頭,可直接用于光模塊測試,為國內(nèi)光模塊研發(fā)提供有力支撐。工作人員透露,90Ghz示波器可以支持1.6T的光模塊測試、800G相干光通信測試。配備其自研的OP系列67GHz高速光電探頭,支持瞬態(tài)信號分析、問題快速定位。在半導(dǎo)體、6G通信、光通信、智能駕駛等領(lǐng)域具備廣闊的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。相關(guān)工作人員表示該示波器目前達到了全國第一的水平。
在整個示波器的開發(fā)過程中,關(guān)鍵器件、先進基礎(chǔ)材料、制造工藝、系統(tǒng)集成能力、軟件、智能算法、相關(guān)協(xié)議能力七大技術(shù)領(lǐng)域,是萬里眼深耕高端電子測量儀器研發(fā)制造與產(chǎn)品服務(wù)的關(guān)鍵攻關(guān)點。萬里眼始終堅持將這七大領(lǐng)域技術(shù)打磨到“根技術(shù)”,以推動戰(zhàn)略使命落地,無論是ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、低噪放大器,還是配套的微組裝技術(shù)與智能算法,均是其聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈伙伴持續(xù)投入的重點方向。
深度貼合客戶痛點:正如萬里眼CEO劉桑在媒體發(fā)布會上所講,公司之所以能在測試效率上實現(xiàn)突破,尤其在智能掃參專用模型上達成百倍級提升,核心在于深度貼合客戶痛點與挑戰(zhàn)。特別是和客戶的深入配合他特別提到:“我們會深入理解客戶的測試場景、測試信號與測試機理,通過持續(xù)迭代,才能讓創(chuàng)新真正為客戶創(chuàng)造價值。我們的使命就是要去解決中國科技界和產(chǎn)業(yè)界遇到的困難,也有興趣去了解各種場景。”目前萬里眼的產(chǎn)品已積累了眾多客戶,并獲得華為、上海交通大學(xué)等客戶的認可。萬里眼CEO劉桑認為,隨著國家電子產(chǎn)業(yè)鏈不斷向前發(fā)展,會涌現(xiàn)越來越多越來高質(zhì)量的產(chǎn)品,整個電子行業(yè)的向前發(fā)展和快速迭代,促進了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈各個公司各個技術(shù)的創(chuàng)新,這才是創(chuàng)新的根本。
始終堅持根技術(shù)創(chuàng)新:在根技術(shù)創(chuàng)新層面,萬里眼CEO劉桑提到,當(dāng)前中國對數(shù)字芯片、化合物半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)鏈的投資是極其迅速的,尤其在化合物相關(guān)的模擬芯片、射頻芯片、光電芯片領(lǐng)域。這類芯片一旦進入發(fā)展快車道,將有力推動底層器件突破,未來可期。為夯實技術(shù)根基,萬里眼團隊深入研究器件、材料、工藝的優(yōu)勢與提升空間,通過系統(tǒng)整合、工程平衡與可靠增長策略,持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品的健壯性、可靠性、一致性與穩(wěn)定性。
高頻迭代持續(xù)攻堅:過去一年,僅針對某一子模塊,團隊就完成了20余次迭代,包含多輪芯片流片?!霸诔掷m(xù)試錯中積累經(jīng)驗,再聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈伙伴挖掘創(chuàng)新機會,繼續(xù)追趕西方國家,同時也能實現(xiàn)局部超越。”萬里眼CEO劉桑表示,這正是公司現(xiàn)階段取得成績的關(guān)鍵。
支撐這些創(chuàng)新的,是萬里眼強大的研發(fā)實力。公司超過80%的員工為研發(fā)人員,他們的核心競爭力不僅來自對技術(shù)的深刻理解,更源于公司與客戶間搭建的高效溝通橋梁,能更好地理解客戶需求。隨著產(chǎn)品的發(fā)布,市場團隊已經(jīng)開始服務(wù)客戶,萬里眼副總經(jīng)理劉正寶提到:已經(jīng)建立東西南北四個大區(qū),并針對重點城市未來還會繼續(xù)下沉,貼身做好客戶溝通、銷售和服務(wù)。
實際上此次萬里眼推出的是一系列方案,不止于示波器。其時域產(chǎn)品包括ExWave DG系列集群數(shù)字化儀、RC系列高速差分探頭、OP系列高速光電探頭;頻域產(chǎn)品包括SGV系列矢量信號發(fā)生器、SA系列信號與頻譜分析儀;數(shù)字網(wǎng)絡(luò)域產(chǎn)品包括高性能數(shù)字網(wǎng)絡(luò)測試平臺、400G智算網(wǎng)絡(luò)測試模塊、便攜數(shù)字網(wǎng)絡(luò)測試平臺、800G數(shù)字網(wǎng)絡(luò)測試模塊、100G數(shù)字網(wǎng)絡(luò)測試模塊等解決方案。
萬里眼為戰(zhàn)略而生,正如萬里眼CEO劉桑媒體溝通會所講:萬里眼的核心價值和戰(zhàn)略使命是解決高端電子測試儀器的卡脖子問題,支持中國的產(chǎn)業(yè)界和科研學(xué)術(shù)界向前發(fā)展。
盡管此次新凱來旗下萬里眼在示波器領(lǐng)域取得重大突破,但國產(chǎn)電子測試測量儀器仍需持續(xù)精進。除了帶寬外,還需要關(guān)注其他指標(biāo)。以是德科技為例,其近期推動通用示波器邁入14bit ADC時代,配備14-bit模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),采用UXR示波器低噪聲前端技術(shù)大幅降低噪聲水平,而即使是高帶寬的UXR示波器也做到了10bit高ADC位數(shù);芯片方面,不僅沿用磷化銦半導(dǎo)體芯片,還自主研發(fā)定制ASIC(MegaZoom5)芯片,研發(fā)耗時三到四年,該芯片將成為未來通用示波器產(chǎn)品的通用平臺;軟件層面,延續(xù)搭載AI智能測試軟件(如“故障獵人”),助力工程師節(jié)省時間。此外,國產(chǎn)儀器在完善行業(yè)解決方案和上下游產(chǎn)業(yè)鏈布局上仍需發(fā)力。
此次萬里眼示波器的技術(shù)突破,本質(zhì)上是國產(chǎn)供應(yīng)鏈在底層材料、器件、芯片、算法和工程領(lǐng)域的全面突破,為國產(chǎn)電子測試測量儀器行業(yè)發(fā)展注入強心劑。未來,隨著國產(chǎn)供應(yīng)鏈持續(xù)升級與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新不斷深入,國產(chǎn)電子測試測量儀器有望在更多高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,打破國外壟斷,為全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展貢獻中國力量。
乾坤萬里眼,時序百年心。