使用Intel Xeon CPU和PCI Express Gen 3技术增强测试测量系统
和PXI Express背板之间高达24 GB/s的单向数据传输速率,如图表3所示。
需要注意的是,上面所说的系统带宽仅可解决系统控制器和机箱之间数据传输量需求。如果在外设模块之间利用对等网络(P2P)通信,即可显著提高机箱可传输的数据量。例如,三个外设模块以8GB/s的速率传输数据到系统控制器,七组模块利用P2P实现8GB/s的速率,那么从理论上讲,单向和双向的总系统带宽应该分别为80 GB/s和160 GB/s。实际的系统带宽取决于许多因素,如内存带宽、PCIe数据包大小和开销以及单向和双向数据流等。
图表3. 基于24条可用数据巷道(x24)的每一代PXI和PXI Express的系统带宽
全混合插槽
随着机箱通信总线集成最新的PC技术,PXI外设模块也从PXI演变到PXIe,以利用PCI Express通信总线能力的优势。为了确保PXI和PXI Express模块之间的模块兼容性,PXI规范增加了混合插槽。该插槽可用于将混合兼容PXI或PXI Express外设模块插入到PXI机箱中,并在混合兼容PXI模块中利用以前的投资。与之前的12 Gb/s NI PXIe-1085机箱相比,24 GB/s 18槽(1个系统控制器+17个外设插槽)机箱包含了16个混合插槽。
PXI背板技术
PXI平台相比传统仪器的一个重要优势在于PXI机箱背板中集成了触发、电源、参考时钟和数据总线,其中数据总线通常是外部线缆。基于PCI Express Gen 3技术的NI PXIe-1085 24 GB/s机箱的一个重要创新是采用了两个第三代开关,如图4所示。这些开关负责处理模块之间以及模块和控制器之间的信息路由。
图4. NI PXIe-1085 24 GB/s机箱的后视图,其中拆去了电源梭以便观察PCI Express第三代开关技术
3. NI PXIe-8830mc协处理模块
PXI平台的一个最新进展是PXI多值计算(PXI MultiComputing, PXImc)规范,它可允许两个或更多的智能系统通过PCI Express交换数据。之前我们可以通过NI PXIe-8383外设插槽物理连接到远程处理器,如工作站计算机。而全新的PXIe-8830mc具有嵌入式协处理模块,可直接安装到任何PXI Express外设插槽中以快速提升系统的处理能力。例如,在18槽机箱中,NI PXIe-88808与NI PXIe-8830mc协处理模块相结合可实现高达40个物理内核。
协处理模块一览
·Intel Core i7-4700EQ处理器·4个物理和8个逻辑内核
·2个USB 2.0和1个千兆以太网LAN端口
·4 GB (1 x 4 GB DIMM)单通道1600 MHz DDR3 RAM
·高达4GB/s的理论(2.7 GB/s实际)数据传输带宽(单向)
·协处理模块和主CPU之间的延迟低达5 μs(硬件+软件)
配置专属于您的PXI系统
图5. PXI系统包含各种高带宽信号处理密集型射频仪器,其中NI PXIe-8830mc协处理模块位于插槽6和7,可添加四个处理内核。
"在过去的二十年里,我们见证了自动化测试领域由传统仪器逐渐向PXI平台转移的过程。集成Intel Xeon处理器技术后,我们预期PXI将广泛应用于高性能应用中。"
- Jessy Cavazos
测量和仪器行业经理
Frost & Sullivan
4. 主要应用领域
除了以下主要应用领域之外,全新的机箱和控制器也适用于任何计算密集型或高带宽测试和测量应用以及任何不牺牲性能也可满足未来需求的应用。
无线测试
自1978年AMPS协议实施以来,无线通信协议对数据传输所需的带宽需求日益增长。这意味着验证这些协议的测试系统必须能够采集、分析和显示来自仪器的大量数据。由于测试系统的平均寿命一般为五到七年,无线测试工程师开始转向模块化方法,以降低实施新协议后更新软件和硬件的工具成本。
半导体测试
虽然NI半导体测试系统(STS)等半导体测试系统不会消耗大量数据,但是它们需要并行消耗许多数据来提高测试吞吐量或每小时测试的零件数量。多点测试吞吐量的一个主要参数是测试系统的并行测试效率(PTE),这对于测试系统来说通常是固定的。但是对于NI STS等模块化方法,添加八核Intel Xeon处理器和NI TestStand等强大的多核测试执行软件的能力提供了一种提高PTE的经济方法,进而提高半导体测试工程师的生产力。
5G原型开发
开发第五代(5G)蜂窝系统需要密集的信号处理、紧密的同步、控制功能以及I/O点来实现每秒数千兆位的数据速率。结合LabVIEW Communications系统设计套件等功能强大的软件,NI PXIe-8880控制器和NI PXIe-1085 24 GB/s机箱的多核处理能力和高带宽为任何原型开发平台提供了理想的起点。
基于NI PXI构建可满足未来需求的测试和测量系统
过去二十年的技术革新远超出我们的预期。1G演变到2G蜂窝通信花了大约18年的时间,但是LTE取代3G仅用了短短的6年。我们已经看到模数转换器的速率从数百MS/s提高到数十GS/s。如果继续以目前的普及
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