【原创】AI算力浪潮下的“测量革命”！是德科技打响高端示波器架构重构第一枪！

作者：电子创新网张国斌

2025年以来，全球半导体与通信产业正在经历一场隐形的AI技术军备竞赛。外界看到的是GPU、AI服务器、1.6T光模块、Chiplet封装以及超大规模AI集群，但在这些系统背后，还有一个极其关键却往往被忽视的基础设施——测试测量设备。

2026年3月5日，在马年年后复工第一周，在古典氛围与现代科技形成反差下，是德科技在北京隆重发布了全新的XR8实时示波器平台。表面看这是一款新仪器，但从技术路线来看这更像是高端实时示波器的一次架构重构。如果说过去十年高端示波器竞争的核心是带宽战争，那么XR8的出现，意味着行业开始进入系统级架构竞争阶段。

“在传统电子通信市场整体相对低迷的背景下，能够驱动半导体显著显著增量的核心动力，只有一个——AI！2025年，各大科技巨头从年初就持续追加资本投入，到年底累计已突破3000亿美元。这一规模相当于一个中等发达国家全年的GDP。如此巨额的资金投入AI基础设施建设，形成了强大的行业引擎。”是德科技大中华区市场部总经理任彦楠指出，“这样的资本投入，对我们这类“卖铲子”的企业来说是重大利好，例如去年“十一”前后，市场对光模块的预期出现了大幅上修：“十一”前，行业对800G光模块的保守预期约2000万只，仅仅过了一个“十一”假期，这个预期就大幅修正至约4000万只，将近翻！1.6T光模块同样如此，“十一”前预期约700万～800万只，到12月底已上修至1500万只，也是翻倍地增长。我们作为测试测量工具的提供商，将测试工具持续投入到产业前线，与各家模块厂商紧密联调，确保满足NVIDIA等下游客户对更高带宽、更低时延的严苛要求。”

她展示了是德科技为AI基础设施提供的全套解决方案：从芯片的Pre-Silicon，到板级验证；从单台服务器，到服务器集群，是德科技提供从物理层到协议层、覆盖全产业链的全栈式测试方案。

“这条产业链非常长，每个节点上的芯片、驱动、组件、接口都要进行大规模升级。更关键的是，AI数据中心的技术要求非常高，现在动辄就是万卡集群，几万、几十万片GPU并行计算，频繁进行海量数据交互。要支撑这样的数据交互的需求，整个链路都必须具备超高带宽、超低时延、高密度接口，从而满足并行计算。”她指出，“是德科技在这些关键节点上做量化表征，确保客户在信号带宽、信号完整性、信号质量等指标上满足一些基本需求，作为工具提供商，我们一直和产业链上的芯片厂商、模块厂商、系统厂商一起“往前走”。但过去一年，我们感受到，大家不仅要一起“往前走”，而且要一起“快走”，才能满足下游客户的需求。这个时代的发展速度堪称“疯狂”。”

她还指出，是德科技通过一系列并购，丰富了产品矩阵，完善了解决方案。去年通过整合思博伦，重点补足了在PNT（定位、导航、授时）和Wi-Fi两方面的能力。此外，是德科技近年来的20宗收购涵盖多个领域，让是德科技的产品矩阵不再仅聚焦传统硬件测试设备，让解决方案更加全面多元，这实际上也为未来的产品平台化打下了基础。

“但无论新品如何迭代，根源上来说，测试测量工具最重要的还是测试测量设备本身。无论上层功能如何丰富、软件如何迭代、服务如何完善，根源都在于产品本身。只有具备过硬的技术与扎实的硬件基础，才能支撑更优秀的软件运行。如果只有纯软件、没有硬件平台作为支撑，很难真正贯连起它的能力。”她强调，“今年，我们已启动对是德科技原本的三大核心测量仪器——示波器、信号源、频谱仪的全面升级换代，在硬件上打造全新平台，升级到下一代。XR8是该平台的第一个产品，但后续基于这一平台还会陆续发布更多的产品。”

在AI算力军备竞赛的叙事中，人们习惯把聚光灯对准GPU、HBM、光模块和交换芯片。但在这条产业链更深的地方，还有一个几乎决定技术上限的行业——测试测量设备。

每一代高速互连标准、每一次SerDes升级、每一颗AI芯片Tape-out之前，都必须通过同一类工具验证：高端实时示波器。

如果没有它们：

• PAM4链路无法调试

• PCIe 6.0无法验证

• 800G/1.6T光模块无法量产

在这个意义上，示波器其实是半导体工业最底层的“可观测工具”。

而当AI算力开始以指数级速度增长时，这个看似稳定的行业，也被迫开始了一次底层重构。是德科技推出的 XR8实时示波器平台，正是这场变化的一个标志。

AI数据中心：真正的技术压力来自互连

关于AI产业，很多人很多人以为瓶颈在GPU。但在数据中心工程师眼里，真正的压力来自互连系统。

因为AI训练的核心不是单芯片算力，而是数万GPU之间的同步通信。

这导致几个技术指标在过去三年急剧跃迁：

问题是：信号越快，测试越难。

因为高速通信正在从 NRZ 转向 PAM4。

NRZ只有两个电平，而PAM4有四个。

在相同带宽下数据密度翻倍，但代价是：

噪声容限下降到原来的四分之一。

这意味着一个现实问题：“如果测试设备自身的噪声不够低，就根本无法分辨真实信号。”是德科技资深技术顾问与高速测试技术专家李凯指出。

于是，一个看似悖论的情况出现了--测试仪器必须比被测系统更先进。

高端示波器：一个极度隐形却高度垄断的行业

高端实时示波器市场规模其实不大，全球市场大约 20亿美元量级。但这个行业的技术门槛却异常高，因为它涉及：

• 超高速模拟电路

• 高精度ADC

• 信号完整性

• 大规模数据处理

最终形成的格局是：高度集中。

主要玩家只有三家：

在过去十年中，是德科技凭借 UXR系列 在高端带宽市场建立了明显优势。是德科技行业市场经理阳任平指出UXR在2018年推出时，已经达到：

• 110GHz带宽

• 256GSa/s采样率

• 10bit ADC

直到今天，这个级别的实时带宽仍然极少见。

但问题在于：传统示波器架构正在接近物理极限。

一个被忽视的事实：示波器架构几十年没变

如果我们仔细观察示波器，就是会发现，过去几十年，高端示波器的基本架构几乎没有变化：

探头 ↓模拟前端 ↓ADC ↓DSP ↓存储 ↓软件分析

瓶颈主要来自两个地方：1、模拟前端，它通常由多个分立器件组成：

• 预放大器

• 采样保持

• 触发电路

信号必须穿过复杂电路路径。

每一次连接：都会增加噪声与失真。

2、 数据采集系统

传统采集板往往由多颗芯片构成：

• ADC

• DSP

• FPGA

• 缓存

数据路径很长。

功耗和散热也非常惊人。当带宽超过 50GHz 以后，这套架构开始明显吃力。

XR8：示波器开始SoC化

据任彦楠介绍，是德科技在XR8平台上做了一个非常激进的决定：把示波器重新设计一遍。核心思路只有一句话；“把分立架构变成SoC架构。”

1、 模拟前端 ASIC化

传统示波器的模拟链路由多个芯片组成。

XR8：把模拟前端全部集成进一颗ASIC。

带来的变化非常直接：

甚至连射频连接器结构都被直接整合进封装设计。这种做法在测试仪器行业极为少见。

2 数据采集 SoC化

在上一代UXR系统中，每个采集通道需要：

6颗芯片

包括：

• ADC

• DSP

• 存储控制器

而XR8将这些功能全部集成到一颗 采集SoC 中。

于是系统结构变成：模拟前端 ASIC+采集 SoC

每通道只需要两颗核心芯片。

直接带来的结果是：

于是出现一个很反常识的现象：性能更高，但机器更小。

12bit ADC：高带宽示波器的关键突破

XR8还有一个重要变化：12bit ADC。

相比UXR的10bit：

精度提升 4倍。

为什么这很重要？

因为在PAM4系统中：

四个电平之间的间隔非常小。

如果ADC精度不足：

眼图会被量化噪声淹没。

对于以下场景尤其关键：

• 112G SerDes

• PCIe 6.0

• 800G Ethernet

换句话说：高速互连进入PAM4时代后，有效位数（ENOB）比带宽更重要。

软件平台：示波器开始像计算平台

据李凯介绍，XR8不仅改变硬件，还重写了软件架构。旧平台的软件架构很多源自20年前。但XR8直接推倒重来。

结果是：

系统还能同时处理：64组波形与数学函数。

这意味着示波器已经从单纯测量工具，变成高速数据分析平台。

一个更大的趋势：测试设备开始“算力化”

如果仔细观察XR8的系统结构，会发现一件很有意思的事情。

它越来越像一台服务器：

• 多核处理器

• 高速存储

• SoC数据架构

原因很简单：高速信号测试本质是数据分析问题。

例如112G SerDes调试：一次测量就可能产生 TB级数据。

因此未来测试设备很可能出现：

• GPU加速分析

• AI辅助调试

• 自动化信号诊断

换句话说：测试仪器也正在进入算力时代。

示波器行业虽然规模不大，但它有一个特殊角色：技术边界探测器。

很多下一代技术能否落地，其实取决于：有没有工具可以测量它。

历史上很多技术都是先有测试能力，产业才开始爆发：

• PCIe

• USB

• 高速SerDes

• 5G毫米波

AI基础设施也是如此。

当数据中心互连进入Tbps时代 时，传统测试设备已经难以胜任。测试设备正在被迫升级。这就是为什么新一代示波器开始：

• SoC化

• 平台化

• 算力化

换句话说：当AI算力开始指数增长时，连“观察工具”都必须重新发明。

而这，也许正是半导体工业最真实的一面。XR8代表的其实是一件更大的事情：测试测量行业正在被AI基础设施倒逼升级。所以，XR8并不仅仅是一台新仪器。它更像一个信号：当数据中心进入Tbps互连时代时，示波器必须重新设计！实际上这样的重构在将在未来的6G时代发生！

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