使用Intel Xeon CPU和PCI Express Gen 3技术增强测试测量系统

PXI平台的最新创新：工业首款全混合PXI机箱，基于PCI Express Gen 3技术和匹配系统带宽，其工业标准PXI Express嵌入式控制器搭载了Intel Xeon八核处理器。全新的机箱和控制器相结合，提供了两倍于先前最高性能PXI平台的处理能力和系统带宽。由于模块化可满足不断变化的需求，因此这一控制器和机箱组合使得PXI成为任何测试和测量系统的完美方案，使用户在决策时无需作出任何妥协。

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图1. NI PXIe-1085 24 GB/s机箱与基于Intel Xeon处理器的NI PXIe-8880嵌入式控制器以及各种模块化仪器

1. 基于Intel Xeon处理器的NI PXIe-8880嵌入式控制器

NI与英特尔携手合作，将Intel Xeon处理器的服务器级处理能力引入测试测量市场。NI PXIe-8880嵌入式控制器拥有八个内核、高达24GB的DDR4内存以及24条PCI Express Gen 3与背板的连接通道。这为工程师和科学家提供了比前一代控制器高出一倍的处理能力和带宽。

控制器技术一览

·Intel Xeon E5-2618L v3处理器
·2.3 GHz（基带）和3.4 GHz（睿频加速）
·8个物理和16个逻辑CPU内核
·8 GB DDR4 1866 MHz RAM（标准）；24 GB最大
·高达24 GB/s系统带宽（每方向）
·240 GB 1.8英寸SSD硬盘
·2个USB 3.0，4个USB 2.0，1个DisplayPort v1.2
·2个千兆以太网、GPIB、SMB触发器
·Windows 7 64位或LabVIEW Real-Time操作系统

图2. （左）NI PXIe-8880嵌入式控制器拆解图，其中可以看到Intel Xeon处理器和2-8 GB RAM升级条；（右）连接外设的NI PXIe-8880嵌入式控制器的前视图。

性能基准测试

为了了解全新NI PXIe-8880控制器的价值，我们可以看一下CPU的原始性能。因为测试和测量系统更多是计算密集型系统，而不是图形密集型，因此我们采用以处理器为中心的CPU基准测试。图表1显示了基于八核Intel Xeon E5-2618L v3处理器的全新NI PXIe-8880在CPU Mark基准性能上比上一代PXIe-8135四核Intel Core i7-3610QE处理器高出76%。

图表1. NI PXIe-8880的CPU Mark性能比上一代PXIe-8135嵌入式控制器高出76%。

接下来我们来看一下NI PXIe-8880与LabVIEW图形化系统设计软件等测试测量软件结合使用时的表现如何。测试和测量中通常采用的处理器密集型测量是快速傅立叶变换(FFT)。从下方的图表2可以看出，全新的NI PXIe-8880在基准时间窗口内计算的FFT次数比上一代PXIe-8135四核Intel Core i7-3610QE处理器高出91%。需要注意的是LabVIEW本身是一个多线程应用软件，因而可充分利用PXIe-8880嵌入式控制器中Intel Xeon处理器的八个内核。

图表2. NI PXIe-8880计算的LabVIEW FFT次数比上一代PXIe-8135嵌入式控制器高出91%。

"采用最新的Intel Xeon处理器是我们与NI合作的新里程碑。物联网时代需要最强大的处理能力来缩短产品上市时间和降低测试成本，而NI基于PXI的方法正是实现这一目标的关键。"

- Shahram Mehraban

工业物联网市场开发总监

英特尔公司

2. NI PXIe-1085 24 GB/s机箱

自1997年PXI标准诞生以来，NI一直不断提供广泛的高性能机箱组合来满足各种用户应用的I/O点和性能需求，在推动用户创新的过程中发挥了关键的基础作用。NI最新版本的机箱是首款基于PCI Express Gen 3技术的机箱，为工程师提供两倍于上一代机箱的插槽和系统带宽。

机箱技术一览

·基于PCI Express Gen 3技术的PXI Express
·16个混合插槽；1个PXI Express系统定时插槽；1个系统插槽
·高达24 GB/s系统带宽（每方向）
·高达8 GB/s系统带宽（每方向）
·可移动电源梭；925 W总系统功率
·每插槽38.25 W功率和冷却功能
·可选机架组件

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图3. 空NI PXIe-1085 24 GB/s机箱的前视图。

PXI Express规范

随着过去几十年来客户应用的复杂性和对处理能力和带宽的需求与日俱增，PXI规范也在不断演变以满足这些需求。最初的PXI基于PCI技术，提供了132 MB/秒的数据带宽。PCI Express技术出现后，该规范也随之更新以充分利用这一技术。PCI Express技术通过称为"巷道"(lane)的发射和接收连接对来串行发送数据，使得PCI Express Gen 1技术每个方向的数据传输能力达到250 MB/s。多个巷道可组合在一起可形成x4、x8和x16链路以增加带宽。

接着演变到PCI Express Gen 2技术，每条巷道的数据传输速率达500 MB/s。最新发布的PXIe-108524 GB/s机箱是业界第一款基于PCI Express Gen 3技术的机箱，巷道带宽增加了一倍，每条巷道的速率高达1 GB/s，24条数据巷道（X24）就可实现控制器