Исследования SyntheSys

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) Для проверки данной статьи необходимы дополнительные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Неподтвержденный материал может быть оспорен и удален. Найти источники:  "SyntheSys Research" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( Июнь 2013 ) (Learn how and when to remove this message) A major contributor to this article appears to have a close connection with its subject. It may require cleanup to comply with Wikipedia's content policies, particularly neutral point of view. Please discuss further on the talk page. (July 2013) (Learn how and when to remove this message) (Learn how and when to remove this message)

SyntheSys Research была компанией по производству испытательного оборудования в Кремниевой долине , которая существовала с 1989 по 2010 год и располагалась в Менло-Парке, Калифорния. Компанию основали Том и Джим Васчура при технической помощи других бывших сотрудников Ampex Роба Верити и Кирка Хэндли, а также при ранней маркетинговой помощи Боба Хайи, который был соседом Тома и Джима по комнате. Первым продуктом был тестер битовых ошибок ( BERT ) со скоростью 160 Мбит/с под названием BitAlyzer 160, дебютировавший в 1989 году. Компания запатентовала ключевые технологии, используемые в современном тестировании целостности сигнала; в частности, анализ местоположения ошибок и статистически глубокая глазковая диаграмма, интегрированная с измерением BERT под названием BERTScope . Компания была первой, кто объединил источники джиттера в своих генераторах тестовых сигналов, чтобы обеспечить популярное тестирование Stressed-Eye . За 21 год своей деятельности компания разработала множество продуктов, включая специализированные продукты для дисководов, телевизоров, телевидения высокой четкости, оптических, телекоммуникационных и компьютерных приложений. В 2010 году компания SyntheSys Research была приобретена компанией Tektronix (дочерней компанией Danaher Corporation ) в ходе сделки по слиянию и поглощению, а приборы BERTScope и BitAlyzer стали продуктовыми линейками в подразделении высокоскоростных осциллографов Tektronix.

Компания была основана Томом и Джимом Васчурой, идентичными близнецами, которые ранее работали в корпорации Ampex в Редвуд-Сити, Калифорния. Степень Тома Васчуры по электротехнике, полученная в Массачуратном технологическом институте, помогла ему получить работу в подразделении Data Systems компании Ampex, где он работал над записью на ленту и первыми дисководами с параллельной передачей данных. Опыт Джима Васчуры в области разработки программного обеспечения оказался полезным в подразделении Video Systems компании Ampex, где он работал над «записями неподвижных изображений», используемыми для вещательного телевидения, особенно для производства новостей. Том ушел из Ampex, и братья создали партнерство под названием Designware Associates, чтобы помочь молодой компании Systems West создать первую систему поиска изображений со спутников на полярной орбите для коммерческого судоходства и рыболовства. Степень Боба по электротехнике, полученная в RPI, помогла ему возглавить отдел маркетинга и продаж. Позже Том вспомнил, как старший инженер компании Ampex, Джон Коркоран, работал над добавлением цифровых каналов связи к аналоговым магнитофонам, которые производила Ampex. Джон и Том использовали устройство, известное как тестер частоты ошибок по битам (BERT), которое генерировало псевдослучайную серию бит для записи и последующего воспроизведения в устройстве BERT, которое проверяло, что биты были воспроизведены правильно. Эта работа была предпринята примерно в то же время, когда стали доступны первые персональные компьютеры, известные как «PC/AT» или персональные компьютеры на базе 80286. В то время как устройство BERT указывало количество бит, которые были воспроизведены неправильно, стало ясно, что усилия по реализации цифрового канала связи на аналоговом магнитофоне были бы значительно облегчены, если бы было ясно, какие биты были с ошибкой, а не только количество ошибочных бит, и казалось, что новые мощные персональные компьютеры должны были бы быть в состоянии сделать это. Это стало началом технологии анализа местоположения ошибок , которая впоследствии была запатентована и внедрена во все продукты BitAlyzer и BERTScope , а также лицензирована компанией Hewlett Packard Company (позже Agilent Technologies, а сейчас Keysight), которая реализовала ее в своем популярном приборе BERT 86130 со скоростью 3,0 Гбит/с.

Первый BitAlyzer был разработан в гараже жилого дома в районе Изумрудных холмов в Редвуд-Сити, принадлежащего Бобу Хайе. Роб Верити и Кирк Хэндли, каждый из которых был бывшим коллегой Тома Васчуры, разработали аппаратные модули, в то время как Том Васчура разработал дизайн системы, а Джим Васчура разработал программное обеспечение. Бобу Хайе приписывают придумывание названия BitAlyzer. Компания была зарегистрирована как SyntheSys Research, поскольку DesignWare не была доступна для использования. Первый патент был подан на технологию анализа местоположения ошибок. ^[1] Компания переехала в небольшой бизнес-парк в Редвуд-Сити, Калифорния, где она находилась около года, прежде чем окончательно переехать в технологический парк Эдисона в Менло-Парке, Калифорния.

Анализ местоположения ошибок стал краеугольным камнем техники диагностики проблем с цифровой связью путем определения точного местоположения ошибок в битах во время сеанса тестирования частоты ошибок в битах. Фундаментальное тестирование частоты ошибок в битах выполняется путем сравнения переданного потока битов с эталонным (правильным) потоком битов. Правильные биты могут храниться в запоминающем устройстве или синтезироваться в реальном времени по мере получения переданного потока битов. Обычно эти потоки битов содержат псевдослучайные шаблоны двоичной последовательности, которые позволяют легко синхронизироваться всего с несколькими правильно полученными последовательными битами. Эта самосинхронизирующаяся функция шаблонов PRBS делает их идеальными для тестирования BERT. Традиционные устройства BERT имеют генераторы, которые производят тестовые потоки битов для вывода, и детекторы, которые принимают тестовые потоки битов и подсчитывают количество полученных битов и количество несовпадений между полученным и эталонным потоками битов. Используя простую формулу,

 BER = Количество ошибок / Количество переданных битов ,

вычисляется BER. Анализ местоположения ошибок расширяет эти фундаментальные функции, используя устройство аппаратной памяти, которое эффективно сохраняет значение счетчика полученных битов при обнаружении ошибки несовпадения. Это создает поток местоположений ошибок, которые обрабатываются в реальном времени и/или сохраняются для последующей обработки. SyntheSys Research разработала множество типов алгоритмов статистической обработки, создав комплексный набор инструментов анализа местоположения ошибок.

Инструменты анализа местоположения ошибок:

• Базовый BER
• Статистика Burst BER
  • Определите пакет, используя параметры «Минимальный интервал без ошибок» и «Минимальная длина пакета».
• Гистограмма длины пакета
• Гистограмма интервала без ошибок
• Гистограмма ошибок по модулю N
• Гистограмма внешнего аппаратного триггера по модулю ошибок
• Гистограмма чувствительности к образцу
• Картографирование ошибок 2D
• Имитация кодирования с исправлением ошибок
  • Определите гипотетическую многомерную архитектуру исправления ошибок Рида-Соломона, которая будет действовать как фильтр и просматривать все остальные анализы после удаления исправимых ошибок из потока местоположений ошибок.

Одно из самых ранних применений 2D Error Mapping было применено к записанным ошибкам с устройства цифровой записи на ленту с поперечным сканированием, произведенного Ampex Corporation. Сопроводительное изображение Media Scan демонстрирует, что местоположения ошибок являются ключом к распознаванию того, что множественные синдромы, вызывающие ошибки, происходят одновременно и влияют на общую частоту битовых ошибок, наблюдаемых во время сеанса тестовой записи.

Эта технология описана в патенте США US6636994 B1 ^[1].

Возможность позиционировать сигнал данных относительно тактового сигнала с очень высоким разрешением и точностью является важной возможностью BERT. Эта функция используется на выходе генератора данных для обеспечения соответствия нарастающего фронта тактового сигнала середине битового окна сигнала данных, поскольку оба сигнала будут использовать разные кабели и маршрутизацию и могут не совпадать. Эта возможность также используется на стороне приемника BERT, где отдельное устройство задержки используется для оценки BER, когда тактовый сигнал не идеально выровнен по середине битовой ячейки сигнала данных. По мере того, как тактовый сигнал приближается к любой стороне окна битовой ячейки данных, количество ошибок будет расти, а крутизна подъема основана на величине джиттера между тактовым сигналом и сигналами данных. Этот тип анализа называется Bathtub Curve, который демонстрирует степень запаса системы. Это пример теста целостности сигнала на физическом уровне, использующего возможность измерения BER в сочетании с возможностью точной задержки по времени.

Существует множество электронных схем, которые будут создавать задержку, начиная от различных длин дорожек печатной платы, которые создают фиксированные величины задержки, до схем с управлением напряжением, которые создают программируемые величины задержки. Обычно фиксированные и переменные части объединяются с переключателями, которые включают различные компоненты при необходимости. Однако в зависимости от производственных допусков, температуры и скорости передачи данных величина задержки, достигаемая определенным маршрутом, может различаться. Предыдущие методы создания возможностей задержки включали заводскую калибровку каждой комбинации фиксированных и переменных элементов при всех рабочих температурах и скоростях передачи данных. Это давало данные настройки, которые можно было использовать для выбора и программирования фиксированных и переменных элементов для достижения желаемой величины задержки для заданных рабочих условий.

Инженеры SyntheSys Research Андре Уиллис-Поскачеев, Клинт Финчер и Том Хелмерс разработали подсистему схемы для точного измерения задержки во время выполнения, требующую несколько секунд для оценки точной задержки для всех комбинаций фиксированных и переменных элементов в текущей рабочей среде. Эта возможность была важным преимуществом, особенно при использовании для создания глазковых диаграмм на очень быстрых сигналах.

Эта технология описана в патенте США EP 1560333 A3. ^[2]

Инструменты BERT часто находятся рядом с осциллографами , поскольку они дополняют друг друга. BERT обеспечивает базовую возможность определения того, эффективно ли передаются цифровые биты, но если это не так, осциллограф обеспечивает возможность увидеть базовую аналоговую форму сигнала, используемую для передачи цифровых битов. Обычно базовые аналоговые проблемы, такие как джиттер синхронизации или амплитудный шум или медленное время нарастания, преобразуются в цифровые битовые ошибки. Начиная с цифрового телевизионного продукта под названием DVA184-C, а затем с видеопродукта высокой четкости HDVA-292 и каждого последующего продукта BERT, инженеры SyntheSys Research интегрировали возможность отображения аналоговой глазковой диаграммы оцениваемого сигнала.

Заметное преимущество этого подхода двояко. Во-первых, точно такие же электронные схемы и компоненты, которые используются для получения измерений BER, также используются для получения отображения глазковой диаграммы. Это гарантирует, что различия между тем, как две отдельные схемы будут интерпретировать сигнал — из-за их уникальных частотных характеристик — устраняются, и существует идеальная корреляция между результатами BER и результатами глазковой диаграммы, что очень важно и невозможно сделать иначе. Во-вторых, механизм, изобретенный Томом Васчурой для создания глазковой диаграммы, использует счетчик и компаратор с переменным порогом (в некоторых случаях два компаратора) для отображения глаза. Выбирая различные пороговые уровни в сочетании с определенными временными задержками, отдельные пиксели глазковой диаграммы оцениваются путем подсчета количества бит, которые превышают порог — или, в случае двойных порогов, находятся между двумя порогами. Эта возможность важна, поскольку скорость оценки зависит от тактовой частоты передачи, которая часто в сотни раз быстрее частоты дискретизации осциллографа. Это важное преимущество в приложениях для проверки целостности сигнала, где сложно фиксировать события с низкой вероятностью возникновения.

На основе глубоких измерений двумерной сетки прибор BERT способен выполнять общие измерения формы сигнала, такие как время нарастания, джиттер, амплитуда и т. д.

Эта технология описана в патенте США EP 1315327 A3. ^[3]

Объединив методы построения глазковых диаграмм с точно позиционированными измерениями BER, Джим Васчура изобрел метод подметания внутренней части глазковой диаграммы для подгонки измерений под математические модели, представляющие внутренние наклоны глазковой диаграммы для случайных и детерминированных эффектов. Этот метод примечателен тем, что многие критерии производительности определяются в терминах открытия глазка на указанном уровне вероятности (например, 1E-12), что требует невозможного количества сбора данных для прямого измерения. Этот метод позволяет выполнять скромные экстраполяции для оценки открытия глазка 1E-12 с измерениями, которые собираются всего за несколько минут.

Эта техника также стала очень мощным средством для передачи силы возможностей построения глазковых диаграмм BERTScope, поскольку она демонстрирует, как глаза, которые кажутся открытыми при выборке на небольшой глубине — например, те, которые делаются современными осциллографами — очень быстро могут закрыться, если основная проблема заключается в случайном процессе, таком как джиттер или шум. Посмотрите на прилагаемое изображение и сравните, насколько широко открытой выглядит средняя глазковая диаграмма, с тем, как быстро уменьшается ширина глаза при более длинных интервалах тестирования из-за случайного джиттера и низкого наклона контура, который он создает.

Во время перехода от аналога к цифре, который произошел в течение жизни SyntheSys Research, инженеры использовали множество методов для оценки цифровой передачи. Аналоговая передача характеризовалась скромно простыми измерениями аналоговой формы сигнала, такими как время нарастания, отношение сигнал/шум и частотная характеристика. Цифровая передача, однако, использовала сложное кодирование и исправление ошибок и другие механизмы, которые могли идеально воссоздавать цифровые биты, даже если базовая аналоговая форма сигнала была довольно плохой, и значительно усложняли получение единого качественного показателя качества для производительности цифровой передачи. BER был очень полезным показателем, но он не ухудшался вежливо, как аналоговые измерения сигнал/шум. В цифровой связи возникает эффект обрыва , который означает, что связь часто идеальна, пока она полностью не падает.

Раннее цифровое тестирование было сосредоточено на передатчике, чтобы гарантировать, что характеристики передачи формы сигнала соответствуют стандартному набору характеристик для таких параметров, как время нарастания, амплитуда, джиттер и т. д. Предполагалось, что если сигнал возник правильно и был передан правильно, то приемник правильно его интерпретирует и воспроизводит правильные биты. Это часто дополнялось скромными подходами к контрольной сумме на основе кадров, чтобы приемник окончательно подтвердил BER того, что он получил.

Однако по мере увеличения скорости передачи данных стало важно распределять запас производительности системы между передатчиком и приемником, и это породило новые требования к оценке приемников в системе связи. Каждый орган по стандартизации и группы инженеров подходили к этой проблеме по-разному. Ранние стандарты цифрового телевидения были первыми, в которых использовалось тестирование с кабелем длиной 100 метров (позже замененным электронной схемой, называемой кабельным клоном ), чтобы подтвердить, что сигнал может быть правильно принят при использовании в условиях стресса. 10 Gb Ethernet и другие стандарты использовали схемы, создающие джиттер и шум, для электронного ухудшения передачи и создания стрессового глаза для тестирования. Стало очень важно иметь несколько источников различных типов амплитудного шума и источников модулированного во временной области джиттера для создания калиброванного коктейля ухудшений, которые закрывали бы переданный глаз для тестирования приемника, но создание калиброванных источников джиттера и шума требовало сложной инженерии, которую нужно было точно воспроизводить каждый раз, когда должно было проводиться тестирование приемника. В 2005 году, представив BERTScope 12500-S, компания SyntheSys Research представила первые встроенные источники сигнала с нагруженным глазом, которые существенно помогли инженерам в проведении популярных испытаний приемников сигнала с нагруженным глазом.

Для увеличения скорости передачи данных по каналу связи применяются общие методы, такие как ускорение тактовых частот, увеличение размерности модуляции и повышение эффективности кодирования. В конечном итоге каналы становятся настолько оптимизированными, что работают на пределе своих физических ограничений, и в этих случаях повышение надежности достигается путем добавления возможностей прямой коррекции ошибок (FEC), также известных как возможности кода с коррекцией ошибок (ECC), которые обменивают накладные расходы на передачу дополнительной информации на преимущество возможности исправления ошибок во время передачи. Для разработки эффективных стратегий FEC важно знать профиль необработанных ошибок в базовом канале, и анализ местоположения ошибок оказался очень полезным для этой цели. Такие функции, как гистограмма длины пакета, помогли инженерам выбрать глубину чередования FEC, а такие функции, как гистограмма ошибок блока, указали необходимые для полной коррекции силы коррекции.

Функция анализа местоположения ошибок, нацеленная на приложение FEC, называлась ECC Emulation. Используя эту функцию, система могла быть настроена на выполнение полномасштабного анализа ошибок необработанного канала связи, как если бы на нем работала определенная архитектура FEC. Архитектуры FEC были указаны путем настройки количества строк, столбцов и таблиц в гипотетической 3-мерной системе FEC с чередованием, вместе с силой коррекции в каждом измерении. Система также позволяла осуществлять мониторинг активности для каждого слоя возможности коррекции, чтобы наблюдать запас при работе с реальными или предварительно записанными сеансами необработанных ошибок.

Том и Джим Васчура были соучредителями. Том Васчура перешел на должность технического директора, обеспечивающего ключевое техническое руководство, многочисленные изобретения и управление портфелем патентов, в то время как Джим Васчура перешел из сферы разработки программного обеспечения в сферу общего управления, а затем в сферу управления операциями.

Доктор Лутц П. Хенкельс начинал как бизнес-консультант, а затем в 2004 году перешел на должность генерального директора. ^[4]

На момент сделки M&A в совет директоров входили Джон Сэдлер, д-р Лутц П. Хенкельс, Джон Роквелл, Майк Пель и Джим Вашура (председатель). Джон Роквелл и Майк Пель представляли венчурного инвестора Advent International. Д-р Лутц П. Хенкельс был генеральным директором, а Джон Сэдлер был внешним независимым членом совета директоров. Том Вашура был наблюдателем совета директоров.

Среди ключевых руководителей отделов были: Роб Верити (инженерное дело), ​​Гай Фостер (маркетинг), Майк Пента (продажи), Деннис Палмер (операционный отдел) и Линкольн Тернер (финансы).

В число ключевых сотрудников поддержки входили Соня Айзек, Дона Хорсли, Мария Альварадо, Мария Васта, Джанет Халлок и Роджер Вонг.

Среди ключевых изобретателей : Том Вашура, Джим Васчура, Роб Верити, Андре Уиллис-Поскачеев, Клинт Финчер, Кевин Зиглер, Кейт Бертран, Сентил Тандапани, Джефф Финчер, Тони фон Руден, Билл Прескотт, Цзясун (Стивен) Ю, Валера Фуксман, Том Хелмерс, Сасикумар Ганди, Синтия Накатани, Томас Бреннан-Маркес, Карлос Кутурруфо и Майкл Дженнетт.

Ключевые инженеры по маркетингу и продажам : Стив Рейнхольд, Джим Данфорд, Крейг Хартвиг, Даррен Грей, Патрик Вайсгарбер, Чарли Шефер, Бент Хессен-Шмидт, Джон Смит, Аллен Ван и Джеймс Чжан.

В число ключевых сотрудников операционной деятельности входили: Берт Карнер, Стив Спэнглер, Дэвид Арнбристер, Марк Нгуен, Майкл Боуман, Сэнди Ли, Фат Ли и Харрисон Фам.

Ключевые профессиональные услуги предоставили Фрэнк Рахмани из Cooley-Godward (юридические вопросы), Джон Адвани из Frank Rimmerman (бухгалтерский учет и налоги), Дуглас Чайкен (патентное право), Аллен Маданипур (ИТ) и SVB Silicon Valley Bank.

Премия Национальной ассоциации вещателей за лучший сериал 1996 года — DVA184C

Премия Национальной ассоциации вещателей за лучший сериал 1998 года — HDVA292

Премия Национальной ассоциации вещателей за лучший сериал 1999 года — HDSG292

Премия DesignCon DesignVision Award 2006 — Восстановление часов BERTScope CR12500

Премия DesignCon DesignVision Award 2009 — препроцессор BERTScope DPP12500A Deemphasis

Премия Frost & Sullivan за инновации в дифференциации продукции 2005 г. — BERTScope ^[5]

Премия за лучшее вспомогательное решение на конференции по проектированию сетевых систем 2005 г. — BERTScope S с опцией Live Data. ^[6]

Финалист 20-го ежегодного конкурса EDN Innovation Awards 2010 — BERTscope 12500A для Ethernet 100 Гбит/с ^[7]

С 1989 по 2004 год компания финансировалась за счет выручки от продажи продуктов. В 1999 году компания заключила лицензионное соглашение с Agilent Technologies о лицензировании интеллектуальной собственности и патентов компании Error Location Analysis и оказании помощи Agilent путем внедрения этих функций в Agilent 86130 BERT. Этот приток позволил компании расти, но, что еще важнее, позволил ей продолжать разрабатывать продукты в течение экономических трудных времен 2001-2003 годов, известных как телекоммуникационная катастрофа, связанная с пузырем интернет -доткомов . В это время пострадали многие клиенты Agilent, и в конечном итоге сама Agilent была реструктурирована, а подразделение Lightwave в Санта-Розе, которое было основным сторонником линейки продуктов 86130 BERT, содержащей технологию SyntheSys Research Error Location Analysis, было закрыто. Благодаря этим экономическим факторам компания SyntheSys Research смогла вернуть себе права на лицензированную технологию и начала производить продукцию BERTScope для продажи.

В 2003 году Тома и Джима Васчуру посетил доктор Лутц П. Хенкельс, который был генеральным директором LeCroy Corporation, где он успешно провел публичное размещение акций. После значительного времени анализа состояния команды, технологий и рынков SyntheSys Research, трое пришли к выводу, что возможности роста оправдывают наращивание импульса SyntheSys Research путем привлечения венчурного капитала и нацеливания на тестирование BER для 10 Гбит/с Ethernet, оптических и других высокоскоростных последовательных каналов связи и устройств. Доктор Лутц П. Хенкельс стал генеральным директором в 2004 году, чтобы реализовать эту стратегию.

В 2004 году венчурное подразделение частной инвестиционной компании Advent International из Бостона инвестировало в привилегированные акции серии A, и совет директоров был изменен, чтобы предоставить Advent две должности в совете директоров. Это продолжалось в течение всего оставшегося срока существования компании.

В течение следующих пяти лет компания разработала важные продукты BERTScope с интегрированной возможностью стрессового тестирования и тестирования физического уровня, а также представила инновационные вспомогательные продукты, включая процессор цифровой предварительной обработки и восстановление тактовой частоты, которые стали лидерами рынка. Она увеличила инвестиции в каналы продаж и маркетинговую деятельность и успешно утвердила BERTScope как важный бренд в высокоскоростном тестировании BERT.

В 2008 году крупнейший производитель осциллографов в США, Tektronix , из Бивертона, штат Орегон, и SyntheSys Research подписали OEM- соглашение на продажу инструмента восстановления тактовой частоты SyntheSys Research CR12500 через канал продаж Tektronix. Это было важно, поскольку Tektronix продавала эквивалентную по времени ( «выборочную» ) форму осциллографа, которая требовала очень хорошего опорного входа времени, а современные высокоскоростные сигналы опережали существующие возможности восстановления тактовой частоты Tektronix. Инженеры Tektronix, инженеры по продажам и клиенты были довольны высокой производительностью блоков восстановления тактовой частоты SyntheSys Research. Эти отношения предоставили обеим организациям некоторое представление о деятельности друг друга, и поскольку тестирование BERT стало важной функцией для высокоскоростных клиентов, а также поскольку у Tektronix не было собственного инструмента для тестирования BERT, в 2009 году две компании начали переговоры о слиянии, которые завершились в начале 2010 года приобретением. ^{[8] [9] [10]}

В Tektronix Брайан Райх был главным сторонником приобретения, и он стал генеральным менеджером, ответственным за успешную деловую и техническую интеграцию SyntheSys Research в подразделение высокопроизводительных осциллографов Tektronix. Другие практические роли выполняли Дэн Морган, Джой Конли, Джон Кэлвин и Джит-Лок Лим. Во время перехода производство продукции SyntheSys Research было перемещено в Орегон, а инженерия и продажи были перемещены в недавно открытый центр дизайна Tektronix Silicon Valley в Санта-Кларе, Калифорния. ^[11]