我們看到，這也許，將是我們儀器發(fā)展的一個趨勢。我們再來看一下，儀器行業(yè)的發(fā)展過程。在1940年代及之前，大部分儀器都是使用電子管，它的功能非常單一，被測信號以發(fā)光的形式，將信號的狀態(tài)呈現(xiàn)給使用者，它無法完成多臺儀器的互通。而這個信息收集過程，就需要實驗員來完成了，這樣非常低效。到了1960年代，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了通過計算機(jī)通信接口互聯(lián)的多臺儀器系統(tǒng)。后來，技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)步，到了1980年代，出現(xiàn)了模塊化儀器系統(tǒng)，它提供了更好的自動化測試能力。另外，模塊化儀器是由板卡組成的，可以通過組合不同的板卡來實現(xiàn)不同的功能。在這個發(fā)展過程中，我們看到了儀器的發(fā)展趨勢，是逐步地由單一功能->到組合功能->再到一體化功能，這么一個趨勢。

圖5 儀器行業(yè)發(fā)展歷程

3、如何構(gòu)建第四代儀器

根據(jù)上面的多次思考，我們也構(gòu)想了，應(yīng)該做成什么樣。

首先，第四代儀器應(yīng)該是由功能非常強(qiáng)大的收發(fā)通道組成的儀器，在組合過程中，需要將2個通道形成互相協(xié)調(diào)的特性。要實現(xiàn)這個互相協(xié)調(diào)特性，就需要有一個非常高的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。我們計算過，要實現(xiàn)4G帶寬的系統(tǒng)話，至少需要440Gbps的數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。最重要的一點，它的功能，不應(yīng)該是由硬件決定，而應(yīng)該是像智能手機(jī)一樣，通過安裝APP，由軟件來決定它的功能。

而作為一臺儀器，它的信息樣本需要包含兩項關(guān)鍵信息：1、信號的幅度；2、信號的時間。過往單通道的儀器，時間精度比較容易保證。但是在復(fù)雜的測試系統(tǒng)，就存在多個測量通道之間時間的同步關(guān)系，這個同步關(guān)系只有在一定精度內(nèi)，整個收發(fā)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和配合才能達(dá)到一定的使用性。在我們調(diào)研過程中，一般認(rèn)為多個時間系統(tǒng)的時間同步性需要達(dá)到10ps，才能滿足需求。

圖6 應(yīng)該做成什么樣

做了這么多的概念預(yù)研，說干就干，這就是RIGOL的特點，敢想！能干！

當(dāng)我們需要有計劃、有步驟地實現(xiàn)這個目標(biāo)，我們經(jīng)過了10年的ASIC技術(shù)積累，突破了寬帶信息采樣的關(guān)鍵芯片技術(shù)。為了能將收發(fā)系統(tǒng)有機(jī)地集到一起，我們在方案打磨方面，完成10個以上方案的討論、改進(jìn)和驗證。剛才也提到了很多關(guān)鍵的技術(shù)點，這些技術(shù)包括：寬帶采樣、高速信號合成，以及多路信號之間的精確度同步。在產(chǎn)品研發(fā)過程中，我們至少有10個以上關(guān)鍵技術(shù)的突破，這些技術(shù)融合成一款新的儀器，我們認(rèn)為它應(yīng)該是儀器發(fā)展過程中，有自己地位的一款產(chǎn)品。

圖7 如何做到

從1940年代及之前的第一代儀器，到1960年代第二代組合儀器，再到1980年代第三代模塊化的軟件定義儀器，現(xiàn)在，2020年，第四代儀器應(yīng)該是什么樣的？

圖8 儀器系統(tǒng)將如何再次演進(jìn)

請看大屏幕，第四代儀器，一體化軟件可定義儀器！打破傳統(tǒng)儀器功能固定、測試系統(tǒng)組合復(fù)雜的局限性，實現(xiàn)了由不同“App”軟件來定義儀器功能的新突破。

圖9 第四代儀器

Max70000系列時域工作站，業(yè)界首臺一體化軟件可定義時域工作站。在單臺儀器上，通過收發(fā)通道的互相組合，能夠同時進(jìn)行發(fā)送、接收以及阻抗的測量，單臺儀器即可作為一個完整的測試系統(tǒng)。

圖10 Max70000系列時域工作站

Max70000系列時域工作站是基于全新的StationMax®硬件平臺實現(xiàn)的。我們來看一下StationMax®硬件平臺是如何運(yùn)作的。

該平臺包含兩個部分：

1、基礎(chǔ)硬件層，這個基礎(chǔ)硬件層包含：寬帶接收機(jī)、寬帶發(fā)射機(jī)、寬帶收發(fā)間的信號處理和傳輸能力、強(qiáng)大的數(shù)字信號處理功能、一個6核64位的處理器確保軟件的順暢運(yùn)行。