مثير للإعجاب

PXI Express ، PXIe

PXI Express ، PXIe

أصبح معيار PXI مستخدمًا على نطاق واسع في السنوات منذ عام 1998 عندما تم إطلاقه.

وجدت PXI العديد من التطبيقات في مجالات تتراوح من الاختبار التلقائي إلى الحصول على البيانات. في هذه المجالات ، أصبح حلاً فعالاً من حيث التكلفة وفعالاً من الناحية الفنية.

كان أحد العناصر الرئيسية في هذا المستوى الواسع من القبول هو حقيقة أن PXI يستخدم معيار PCI في لوحة الاتصال المعززة.

مع أجهزة الكمبيوتر بالإضافة إلى الحصول على البيانات واختبار التطبيقات التلقائية التي تتطلب مستويات أعلى من نقل البيانات وسرعات أعلى ومرافق إضافية ، تطورت PXI إلى PXI Express ، مما يعكس التغيير من PCI إلى PCI Express.

لتحقيق التحسينات ، أصدرت PXISA ، المنظمة التي تدير معايير PXI ، معيار PXI Express المحدد في مواصفات PXI-5 (الأجهزة) و PXI-6 (البرنامج).

مزايا PXI Express و PXIe

يوفر PXI Express العديد من المزايا مقارنة بنظام PXI الأصلي. ونتيجة لذلك ، فإن معظم منتجات PXI التي تم بيعها هذه الأيام مزودة بتقنية PXI Express.

يقدم PXI Express العديد من المزايا:

  • زيادة عرض النطاق الترددي للبيانات: باستخدام PCI Express و PXIe تقنية لوحة الكترونية معززة ، تعمل PXI Express على زيادة عرض النطاق الترددي المتاح PXI من 132 ميجابايت / ثانية إلى 8 جيجابايت / ثانية. لتحسين النطاق الترددي بأكثر من 60 ضعفًا مع الاستمرار في الحفاظ على توافق البرامج والأجهزة مع وحدات PXI
  • التوافق: يتم الحفاظ على توافق البرامج والأجهزة مع وحدات PXI. يسمح ذلك باستخدام الوحدات القديمة (في حدود إمكاناتها) ويتيح الترحيل التدريجي من PXI إلى PXI Express
  • التزامن: يوفر PXI Express ، PXIe قدرات مزامنة محسّنة بشكل ملحوظ عبر PXI ، مما يمكّنه من توفير مستويات دقة أكبر في قياسات معينة.

تطوير PXI Express

تم تعزيز تطوير PXI Express، PXIe من خلال تطوير مواصفات PCI Express. تم إصدار هذا لأول مرة في عام 2002 واستغرق الأمر حتى عام 2004 حتى بدأت فتحات PCI Express في الظهور في أجهزة الكمبيوتر الرئيسية. بدأت العديد من الشركات بما في ذلك Intel و Dell و Microsoft و HP في قيادة التكنولوجيا.

لقد أثبتت PXI نفسها جيدًا في الصناعة للتطبيقات بما في ذلك من الاختبار والتحكم والحصول على البيانات. لقد أثبتت تقنية PXI نفسها لدرجة أنه حتى أثناء فترات الانكماش في الصناعة ككل ، استمر اعتماد PXI في اكتساب الزخم ضد اتجاه الصناعة. في عام 2004 ، حققت PXI نموًا تجاوز 40٪.

بدأ العمل على PXI Express في مايو 2005 عندما بدأ PXI Systems Alliance (PXISA) العمل على مواصفات PXI Express. لقد عملوا مع مجموعة مصنعي PCI Industrial (PICMG) لضمان دمج تقنية PCI Express بشكل صحيح في اللوحة المعززة PXI Express مع الحفاظ على التوافق مع القاعدة الكبيرة المثبتة لأنظمة PXI الحالية. كان لديهم موعد نهائي للانتهاء من أواخر عام 2005 لاستكمال الإصدار الأول من الوثيقة.

أساسيات PXI Express PXIe

تستفيد تقنية PXI Express و PXIe من التحسينات التي تم إدخالها في منصة PCI Express.

أحد أبرز التغييرات والتحسينات هو إدخال طوبولوجيا الحافلة من نقطة إلى نقطة. تم استبدال الناقل المشترك المستخدم داخل PCI بمحول مشترك يوفر لكل جهاز وصولاً مباشرًا إلى الناقل.

في ظل النظام القديم ، تم تقسيم النطاق الترددي للناقل بين جميع الأجهزة الموجودة على الناقل ، ولكن الآن لكل جهاز خط بيانات خاص به ، وبالتالي زيادة معدل البيانات التي يمكن تحقيقها بشكل كبير.

يتم إرسال البيانات بشكل تسلسلي عبر الناقل في حزم. يتم ذلك من خلال أزواج من إشارات الإرسال والاستقبال تسمى الممرات. تتيح هذه الممرات عرض نطاق ترددي يبلغ 250 ميغا بايت / ثانية لكل اتجاه ولكل حارة.

يمكن تجميع الممرات المتعددة معًا في مجموعة متنوعة من التنسيقات المختلفة: عرض الحارة x1 و x2 و x4 و x8 و x12 و x16 و x32 وبالتالي زيادة النطاق الترددي للفتحة. تتيح هذه الزيادة في عرض النطاق الترددي للبيانات تقليل الحاجة إلى الذاكرة المدمجة مع الاستمرار في توفير تدفق أسرع للبيانات.

من أجل الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة مع وحدات PXI ، تحدد PXI Express فتحات PXI Express الهجينة لتقديم إشارات لتنسيقات PCI و PCI Express.

تربط خطوط PCI Express الكهربائية وحدة التحكم في فتحة النظام بالفتحات الهجينة للوحة معززة ، ونتيجة لذلك ، فإن PXI Express قادرة على توفير مسار عرض النطاق الترددي العالي من وحدة التحكم إلى فتحات اللوحة الخلفية. لتحقيق ذلك ، يستخدم جسر PCI Express-to-PCI غير مكلف ، بحيث يكون PXI Express قادرًا على توفير إشارات PCI لجميع فتحات PXI و PXI Express لضمان التوافق مع وحدات PXI على اللوحة الخلفية.

التوقيت والتزامن

بصرف النظر عن الزيادة في السرعة ، فإن أحد أوجه التقدم الرئيسية في PXIe هو تقديم نظام توقيت ومزامنة أعلى بكثير. مع زيادة سرعات الدوائر ، نشأت الحاجة إلى أشكال أفضل بكثير من المزامنة والتوقيت لتمكين الاختبارات التي تتطلب تزامنًا ضيقًا أو توقيتًا ليكون الأداء.

لتحقيق ذلك ، تحتفظ PXI Express ، PXIe بخصائص التوقيت والمزامنة الأصلية لـ PXI للتوافق مع الإصدارات السابقة. كما أنه يضيف إمكانيات جديدة.

المفتاح إلى ذلك هو استخدام الموصلات التفاضلية الحالية وتنفيذ نظام ساعة تفاضلية يوفر زمن انتقال أقل بالإضافة إلى مناعة أكبر للضوضاء وسرعات أعلى.

نتيجة لذلك ، يوفر PXI Express ميزات التوقيت والمزامنة الإضافية لساعة النظام التفاضلي ، والإشارات التفاضلية ، والمشغلات النجمية التفاضلية.

PXI Express ، PXIe قادر على توفير فوائد كبيرة ، مع الحفاظ على التوافق مع وحدات PXI القديمة. نتيجة لذلك ، أصبح PXI Express الآن قياسيًا في جميع أنحاء الصناعة مما يتيح استخدام أدائه في كل تطبيق تقريبًا.


شاهد الفيديو: Creating High-Performance Data Streaming Systems Using PXI Express (شهر اكتوبر 2021).