孙灯亮的新书

stupid · 发表于 2013-3-28 22:26

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孙灯亮的大名早已有所耳闻，但直到去年才有缘在上海一见。并有幸得到他的馈赠《数字示波器原理和应用》，该书对于示波器的应用讲述全面，尤其是弥补了示波器类书籍大都停留在“上古”时代的局面。酸葡萄的说一下，09年我也曾被大家鼓动写一本示波器的书，但限于当时的资源，终于在写了几篇之后作罢。但是限于篇幅，或者是已发布文章类合集的原因，有些章节在技术细节上未能深入下去。

我细细读完了所有章节，并在相关的疑问和思考点做了备注，示波器作为信号完整性的典型代表系统，我相信每再深读一次，总会有新的问题和发现。一直希望有机会和作者再讨论，但如不定的人生一样终未果。直到今天晚上打开快要关闭的google reader，赫然发现孙灯亮的博客有了更新，登录过去便发现了他的新书《信号完整性测量技术》。国内翻译、编写而出版的信号/电源完整性技术的书籍不少，但测量界出这种书的，孙灯亮绝对是第一人。这本书对于有志于使用仪器工具进行高速设计的人绝对值得一看，对于要想了解和进入测量领域的人来说也是大有裨益的。

总体来说，孙的书在工程方面的指导要好于国外同行写的下边这本伴侣。

新书《信号完整性测量技术》序言

孙灯亮先生于2000年进入我负责的华为信号完整性分析研究部工作，到今天已经在这个领域工作了14年，虽然辗转不同的公司，但是仍然没有脱离这个领域，一直精耕细作，寻求突破，在中国这个比较浮躁的环境下，是一件非常难得的事情。这暗中契合了华为板凳要坐10年冷、做专业领域顶尖专家的研发理念。看到他的第一本书《数字示波器原理和应用》的面世，甚感惊喜，因为这是世界上第一本专业介绍示波器的书籍，填补了电子测量专业领域的一个空白。当看到今年他的续作《信号完整性测量技术》，简直惊讶，因为虽然信号完整性仿真分析的书籍较多，但至今却没有一本专业介绍信号完整性测量的书籍，虽然相关文章不少，但是走在世界最前沿，集理论实践内容大成者的书籍，这却是第一本！孙灯亮先生从技术走向学术创立了中国工程师成长和发展的一个新模式。
计算机、通信和电子设备制造行业中的产品一直秉承着摩尔定律，不断提高产品功能密度和各种性能，作为其中关键技术之一的高速高频信号的测量和仿真技术，这个交叉专业学科集中体现了理论和实践能力的结合。
现在，各类电子产品的设计工作大致有以下几个共同特点：
第一、功能性能不断提升。新的器件和设计方法不断出现，高速高密度一直是发展趋势，芯片和各种物理载体（PCB、结构件等）共同承载了产品的电气性能。复杂结构给信号仿真和测量带来极大地挑战。
第二、成本不断降低。结合产品规格，不断分析产品规格中的市场价值，分析每一项规格中的性价比。从产品整机的性价比，一直分解下去，分解到单元电路和关键器件，对每一个单元电路和器件所承载的功能性能，和付出的成本做分析。这样从而从外到内，整体提升产品的性价比。
第三、新材料新工艺的产品化不断加快。目的还是提高产品的功能性能和降低成本。在产品设计中，就要求工程师对材料的电气特性、可靠性表现有深入细致的理解，分析更宽的频率和更宽的温度变化范围；对工艺流程的变更带来设计约束要提前分析和仿真。当然，最重要的验证手段是还是实际动手测量。
孙灯亮先生在电子测量技术领域工作了14年，日常接触和解决大量实际产品开发中的疑难问题，这本新的著作中有一下三个特点：
一、时效性强，结合了行业中最新的典型产品形态，如第1章的“10GHz以上数字系统测试白皮书”宏观介绍了最新的最热的10GHz到30GHz数字系统如云计算系统、服务器系统等的测量要求和测量要点。
二、实践性强，结合主流测量仪器，图文并茂，给出明确的测试方法，如第11章的“电源完整性测量技术”描述了当前难度较大的PDN毫欧级阻抗方法、技巧和注意事项。
三、理论性强，孙灯亮先生是国内最早从事信号完整性和电源完整性工作的专家，理论功底扎实，其案例方法均有深入浅出的理论说明，给人印象深刻是几大仪器基础篇，让读者能够从多种常用仪器的工作原理和关键性能指标的角度深入掌握仪器概念，以确保能够正确综合应用多种仪器解决实际中的测量和调试问题。
谢谢孙灯亮先生为业界做的又一个贡献！
                                                                           华为技术：姜向中

新书《信号完整性测量技术》后记

第一本书《数字示波器原理和应用》推出后，公司同事和客户反馈很好，所以给了我动力去编著推出数字测量书本的续集《信号完整性测量技术》。相对于《数字示波器原理和应用》，这本书覆盖范围更广泛，几乎覆盖了信号完整性分析这个交叉学科的各个方面。书本从理论和实践的角度比较详细的描述了信号完整性学科仿真测量技术的5大方面：
1.波形参数测量。重点是高速信号的抖动和眼图测量。这一部分取材于第一本书，同时做了些修改和升级，比如抖动分离图和分离方法的升级，50fs抖动测量方法的内容增加。
2.互连通道测量。重点是PCB阻抗测量、高速背板测量和高速数字电缆测量。不论做高速电路、高速电缆研发的工程师还是PCB、电缆生产的工程师，都会涉及这些内容。在高速电缆测量部分，把现在的和未来几年的工业标准线缆做了总览式的介绍，比较适合从事高速数字电缆生产的工程师。
3.接收机测量。重点是各种工业标准接口和总线的接收机抖动容忍度测试方法。当信号速率上升到5Gbps以上，以前所忽略的接收机测试越来越变成一个必测的项目，这使得工程师的知识需要从示波器波形参数测试扩展到误码仪接收机的测试，这是两种完全不同的测试思路和方法：一个是捕获波形进行参数分析，一个是激励被测件进行器件或系统测量。
4.电源完整性测量。重点是电源纹波的时域测量，供电网络PDN的毫欧级阻抗测量，DC-DC转换器的环路增益测量。这些测量属于高精度测量领域，其实准确测量很不容易。虽然还有很多高速系统研发的工程师不太注重电源完整性的频域参数测量，但是他们会不断遇到相应的测量需求。先前华为也是如此，但是现在提出最多测量请求的就是华为，为此我们在开发实验室专门搭建了这样的仪器和系统供客户使用。
5.信号完整性和电源完整性仿真。为了使得书本针对信号完整性学科的完整，我也把这一部分加了进来，基于ADS仿真平台介绍了信号完整性和电源完整性仿真所涉及的典型内容和方法。
信号完整性分析学科涉及知识较宽，涉及的仪器也较多，所以多个篇章介绍相应仪器的理论基础。这些基础部分大都取材于培训材料，内容还是比较丰富的，适合初接触者多次详细阅读。掌握测量技术重点是两个大的方面：其一是被测对象的了解和熟悉，其二是仪器工作原理和概念的掌握，融会贯通即可运用自如。信号完整性测量涉及的仪器主要有：数字示波器、矢量网络分析仪、频谱分析仪、时域反射计、器件阻抗分析仪，误码率分析仪。在书本介绍的每个部分的开始篇章都是这些仪器的基础知识的介绍。
书本开篇和结束是两篇白皮书，从宏观介绍数字电路和射频微波测量技术发展的概况和展望。其中的射频微波测量技术白皮书取材于技术工程部经理李建宇的文章，他对射频微波测量技术有着精确的技术掌握和行业发展的掌控。这两篇供研发经理和技术专家参考。
第一本书出版后，得到了公司领导层的大力支持，我想这本书也会如此。他们主要是：安捷伦全球副总裁严中毅，技术工程部总经理于庆锁和经理李建宇，市场部经理郑继峰和杜吉伟等。同时得到了公司同事的大力支持，包括销售部同时，市场部同事，人数众多，在此就不列出了。借此书后记，对他们表示非常的感谢！
                                                         孙灯亮2013年3月于回上海的高铁上

开放实验室诞生记

我99年毕业后在联想电脑做主板研发工作，工作一段时间后到王世杰负责的信号实验室做主板信号测量和分析工作，这是第一次接触实验室。当时这个实验室初次创立，面积不大，仪器种类也不多，主要仪器是示波器和时域反射计，职责是主板上的时钟信号、高速总线和接口信号、电源纹波和CPU电源性能、PCB阻抗等的测量和问题分析。印象最深的一次是出货的联想电脑出现蓝屏的问题，多人加班调试，最后我发现了问题的根源，为此杨元庆亲自签署了一份奖励，除精神上之外，还发了5000元钱。另一件有印象的事是从Intel购买的CPU功耗仿真器出了问题，而自己设计了一个CPU功耗仿真器，帮助进行CPU最大功耗状态下的电源纹波和噪声测量。这个实验室以后变成了深圳联想电脑非常大的实验室。
在联想工作约一年后去了华为中研基础研究部的信号完整性分析研究部，正好他们也有一个初级信号实验室。在做高速互连和高速背板研究和设计之余，当时的部门经理姜向中也要我负责这个高速实验室的建设和管理工作，所以又一次的接触到实验室。当时的实验室在华为科技园1号楼，与任正非总裁在同一栋楼，所以经常会在电梯里碰到任总，不过每次都他一个人在说话。任总思维很活跃，很能说，很多话多年后发现仍然很有道理，天赋的东西是很难学来的。实验室配备很多种测试仪器，大体建设好后，又负责向整个大部门培训和推广。开始向其他人汇报工作时总是很紧张，语速飞快，多年后经过长期的演讲后才改了这个毛病。然后又重点做了些对外合作的事情，印象比较深刻的是把TI的一个资深老外请过来做技术交流，获益匪浅。姜总眼光较远，支持力度较大，大家在一起工作很愉快，可惜因为要到上海的原因，二年后不得不离开了华为。那个实验室就是现在闻名业界的高速实验室。
在上海先是到泰克做应用工程师AE，大约10个月后，一个偶然的机会，我给负责华东的老叶提出建立实验室的想法。老叶大力支持，觉得这个想法非常有创意，符合未来发展的趋势，所以大力向亚太总裁和全球销售总裁推行这个想法，一拍即合，快速的在上海办公室装修了一个开放实验室，总部提供多种仪器，几个月后即开始运行。当时规划想做很多事情，比如，定期出版论文期刊，与外界公司建立联合实验室等。可惜，因为泰克中国高层大换血，台湾人过来主管泰克生意，看着难受，在泰克工作约一年半后离开了泰克到了安捷伦。这个实验室却保留了下来，继续给泰克发挥作用。
招聘我到安捷伦的是杨海川博士，见面时我给他讲起建立开放实验室的故事，他也认为是非常好的想法，觉得很有创意和前瞻性，就大力推动这件事。安捷伦是一家厉害的公司，从建立开放实验室可见一斑，管理层认同了建立开放实验室的重要性，大力支持，投入超过200万美元在上海建立了安捷伦全球第一家开放实验室。即使在上海来福士广场，也装修了超过40个平方的实验室环境，投入一个专职AE胡海洋博士去负责。因为效果较好，所以安捷伦陆续在北京、深圳和成都都大力投资分别建立了开放实验室，给客户免费使用，定期出版期刊等。自己也感到很欣慰，一个想法竟然能够发扬光大，特别是在安捷伦这样一个全球行业领导者的公司。
我现在仍然在安捷伦工作，我也把帮助客户建立技术平台和实验室当做我的工作重点之一，希望有一天中国在世界电子行业的格局中从跟随者变成一个领导者！
                                                                  孙灯亮 2013年3月13日于无锡