Sélection du châssis PXI Express pour un déplacement et un débit de données efficaces

Aperçu

​Alors que les systèmes de test deviennent de plus en plus complexes et que les demandes de débit de données augmentent, les architectes système sont confrontés au défi de s’assurer que chaque partie de leur système de test peut soutenir un mouvement de données fiable et à haute vitesse.

 

​Ce white paper donne un aperçu de l’architecture PXI Express (PXIe), explique comment la conception et les spécifications de bande passante des châssis PXI influencent les performances globales du système et fournit des conseils pratiques sur la sélection des châssis en fonction de la bande passante pour éviter les goulots d’étranglement. En comprenant ces principes, les ingénieurs peuvent concevoir des systèmes de test automatisés qui offrent des performances évolutives, maintiennent l’intégrité des données et soutiennent la croissance future des applications.

Contenu

Contexte : La nécessité d’une communication haute vitesse et à faible latence

​Lors de la construction d’un système de test et de mesure, un facteur clé à prendre en considération est la rapidité et la fiabilité du déplacement des données dans le système. Une mauvaise planification peut entraîner des mesures manquées, une cadence de test plus lente ou des reconceptions inattendues et coûteuses plus tard dans le projet.

​Les systèmes PXI se distinguent car ils intègrent le mouvement des données dans le fond de panier du châssis à l’aide de la technologie PCI Express (PCIe), permettant une communication haute vitesse et à faible latence. Ce différentiateur rend le PXI particulièrement adapté aux applications complexes et gourmandes en données par rapport aux instruments autonomes connectés via LAN, USB ou GPIB, comme le montre la figure 1. 

Figure 1 : Bandes passantes théoriques versus latences des bus T&M grand public

 

Considérations relatives à la bande passante

​Pour les concepteurs de systèmes, la bande passante du châssis est une exigence déterminante qui a un impact sur l’évolutivité et les performances globales. La plupart des données d’un système PXI Express circulent à travers le châssis, donc en choisir un qui répond aux demandes actuelles tout en offrant une marge de croissance future est l’une des décisions les plus importantes dans la conception du système.

​Chaque châssis PXI Express utilise une interface PCI Express pour transférer des données entre le contrôleur système et les modules PXI dans chaque emplacement. Cette interface détermine la vitesse à laquelle les données peuvent se déplacer vers ou depuis chaque module, définie par deux spécifications clés : la génération et la largeur de voie.  

​Pour comprendre comment cette interface définit la bande passante de votre système, il est important de se familiariser avec les concepts clés suivants, qui sont décrits à la figure 2 :

  • Bande passante par emplacement : la vitesse maximale de transfert de données entre un module individuel et le fond de panier du châssis PXI, déterminée par la génération PCI Express et la largeur de voie de cet emplacement.
  • ​Segments PXIe : groupes d'emplacements PXI gérés par des commutateurs PCI Express dédiés qui distribuent le trafic de données et évitent les goulots d'étranglement de la bande passante sur le châssis et le contrôleur.
  • ​Bande passante maximale du système : capacité totale de débit de données du fond de panier du châssis pour transférer des données entre tous les modules ou segments et le contrôleur système simultanément.
  • ​Vitesse de liaison : débit de données de la connexion d'interface PCI Express entre deux éléments du système définissant la vitesse à laquelle les données peuvent se déplacer.

 

​Figure 2 : Architecture de fond de panier PXI Express : Par emplacement, segment et bande passante système

​Pour bien comprendre comment la bande passante du châssis PXI influence les performances, la section suivante suivra le chemin des données du module au contrôleur, illustrant chaque étape du voyage et comment le fond de panier facilite la communication haute vitesse. Cette perspective montre pourquoi la bande passante est importante et comment elle influence l’efficacité globale du système.

Bande passante par emplacement

La bande passante par emplacement définit la quantité de données qu'un seul module peut transférer via sa connexion PCI Express. Selon la conception du châssis, la bande passante par emplacement peut varier de 250 Mo/s à 8 Go/s dans chaque direction, comme le montre le tableau 1. 

 

Tableau 1 : Bande passante maximale par emplacement dans les châssis NI PXIe en fonction de la génération et de la largeur de voie

Remarque : Les valeurs affichées représentent la bande passante PCI Express maximale théorique par emplacement. En pratique, Gen 1 et Gen 2 fonctionnent généralement plus près de ~200 Mo/s par voie en raison de la surcharge d’encodage, tandis que Gen 3 fonctionne beaucoup plus près de ses limites nominales.

Cependant, la plupart des systèmes de test nécessitent plusieurs modules de flux de données en continu à la fois. Dans ce cas, le débit global n’est plus limité uniquement par les performances des emplacements individuels ; il dépend également de la bande passante agrégée sur le fond de panier du châssis.

Comprendre les débits de données typiques des différents types d’instruments permet d’illustrer pourquoi la bande passante agrégée est importante. Lorsque les modules fonctionnent ensemble, leur flux de données combiné peut rapidement approcher ou dépasser la capacité du fond de panier. Le tableau 2 fournit une référence pour les débits de données des instruments courants.

 

Tableau 2 : Objectif de bande passante par module

Il est important de noter que les anciens modules PXI compatibles hybrides fonctionnent sur le bus PCI parallèle d’origine plutôt que sur PCI Express. Bien que la limite théorique de ce bus soit de 132 Mo/s, le débit soutenu est généralement plus proche de ~100-110 Mo/s, quel que soit le châssis dans lequel ils se trouvent ; comme le PCI est un bus partagé, tous les modules du même segment PXI partagent cette bande passante. 

Certains châssis PXI Express, normalement avec un nombre d'emplacements plus élevé, divisent le fond de panier PCI Express en deux segments ou plus, chacun géré par son propre commutateur PCI Express. Cette architecture multi-segments augmente le débit de données global en répartissant les voies PCI Express sur des commutateurs distincts, comme le montre la figure 3.

Figure 3 : Architecture de fond de panier PXI Express : Bande passante par emplacement, agrégée et segment par segment

Le driver NI P2P (Peer-to-Peer) peut créer des chemins de données haute vitesse entre les périphériques supportés dans un seul segment sans taxer les ressources système en dehors du segment, comme l'utilisation de la bande passante vers l'emplacement du contrôleur système. Reportez-vous à la section Pair à pair suivante pour en savoir plus.

Comprendre comment ces segments partagent et allouent la bande passante est essentiel pour concevoir des systèmes qui soutiennent le flux haute vitesse et des performances évolutives à mesure que de plus en plus d’instruments fonctionnent en parallèle.

Bande passante système

​En plus de la bande passante par emplacement, une autre spécification clé pour les châssis PXI Express est la bande passante maximale du système. Cette spécification fait référence à la somme totale de toutes les voies PCI Express qui sont connectées du châssis au contrôleur système et à la vitesse à laquelle ces voies peuvent déplacer les données ensemble. 

​Vous pouvez trouver ces informations de plusieurs façons :

  • ​Si vous connaissez la quantité de bande passante système dont vous avez besoin mais que vous ne savez pas quel modèle de châssis PXI convient le mieux, visitez la page Catégorie de châssis PXI et filtrez par Bande passante maximale du système ; un exemple de résultats filtrés est fourni à la figure 4. 

Portefeuille de châssis PXI Express filtré par bande passante maximale du système

Figure 4 : Portefeuille de châssis PXIe filtré par bande passante maximale du système

  • ​Si vous connaissez le modèle de châssis NI PXI Express que vous avez mais que vous ne savez pas où trouver sa bande passante maximale du système, consultez sa page produit principale. Un exemple est illustré à la figure 5. 

Page produit NI PXIe-1088

Figure 5 : Page produit NI PXIe-1088

​Si vous voulez consulter la gamme complète de châssis PXI pour comparaison, nous vous recommandons de consulter la brochure Châssis PXI.

Impact sur la bande passante du contrôleur

​Pour les données se déplaçant vers ou depuis les instruments dans le châssis et à travers le fond de panier, l’emplacement du contrôleur système peut devenir un goulot d’étranglement potentiel. Cette situation se produit car la bande passante maximale du système définit la limite supérieure de la quantité de données pouvant entrer et sortir du PC hôte, c'est-à-dire où se trouve la mémoire hôte et donc où s'exécute le logiciel d'application du système. Il est important que le châssis soit non seulement adapté à chaque module d’E/S individuel et à la quantité de données qu’il diffusera à travers le fond de panier, mais qu’il soit également adapté à la quantité de données totales nécessaires pour traverser l’emplacement du contrôleur système (généralement un contrôleur PXI Express, mais pourrait être un contrôleur distant communiquant avec MXI Express) de tous les instruments combinés à leur utilisation maximale.

​Le contrôleur système lui-même est également un élément clé pour obtenir des données dans et hors de la mémoire hôte où le code d’application s’exécute couramment, comme le montre la figure 6. Par conséquent, il est recommandé d’appliquer des critères de sélection similaires au contrôleur PXI Express et au châssis PXI Express. Une planification minutieuse garantira que vous disposez de la bande passante nécessaire partout où elle est nécessaire. Pour savoir comment sélectionner le bon contrôleur pour votre application, consultez Maximisation des performances du système PXI : Comment choisir le bon contrôleur PXI

Figure 6 : Architecture de fond de panier PXIe : Flux de données entre les segments du contrôleur système et du châssis PXIe

Architecture de fond de panier et planification de la bande passante

Différents châssis PXI Express ont des nombres d'emplacements différents, des vitesses de connexion PCI Express d'emplacement à châssis différentes, des associations segment à emplacement différentes, des vitesses de connexion intersegments et des vitesses différentes et même asymétriques entre l'emplacement du contrôleur système et les différents segments du châssis. Prenez le temps de comprendre la quantité de bande passante dont vous aurez besoin à chaque étape du système et choisissez un châssis qui vous donne beaucoup de marge supplémentaire, à la fois pour faciliter l’élimination de la surcharge des protocoles et pour faciliter l’adaptation aux conditions changeantes plus tard dans la vie du système. Nous vous recommandons de prévoir deux à trois fois plus de bande passante que vous ne le pensez.

​Pour trouver des informations détaillées sur un fond de panier de châssi :

  1. ​Allez sur la page principale du produit.
  2. ​Naviguez jusqu'à Documentation > Informations générales et utilisation > Manuel de l'utilisateur. 
  3. ​Dans le Manuel de l'utilisateur, ouvrez la Table des matières et allez à Présentation du fond de panier > Emplacements des périphériques hybrides.

 

Exemple de diagramme de fond de panier PXIe-1088 PCI Express

Figure 7 : Exemple de diagramme de fond de panier PXIe-1088 PCI Express

​Le diagramme de la figure 7 montre que les emplacements 4, 6 et 8 ont tous leurs propres liaisons x4 distinctes avec l'emplacement du contrôleur système, tandis que les emplacements 2, 3, 5, 7 et 9 ont chacun une liaison x1 avec un commutateur PCI Express et partagent ensuite une liaison x4 avec le contrôleur système. De plus, pour les modules hybrides qui utilisent le PCI, les emplacements 2-5 partagent une liaison avec le commutateur PCI Express via le pont PCIe à PCI n°1, tandis que les emplacements 6-9 partagent une liaison avec le commutateur PCI Express via le pont PCIe à PCI n°2.

Techniques pour éviter les goulots d’étranglement du mouvement des données

​S’il n’est pas possible ou souhaitable de transmettre toutes les données via le contrôleur système, il existe d’autres moyens de réduire la demande de mouvement des données sur le système. Différentes techniques présentent divers avantages et inconvénients, mais ce sont des outils importants à prendre en compte lorsque vous traitez des applications à haut débit de données. Explorons certaines des techniques.

Équilibrage de charge entre les segments PXI Express

​Lorsqu'un système nécessite plus de bande passante qu'un seul bus ne peut en gérer confortablement à la fois, envisagez de séparer les périphériques d'E/S à large bande passante entre les segments afin d'équilibrer les besoins de mouvement des données entre les segments. 

​La première étape de la conception autour des segments consiste à rechercher le châssis dans le manuel de l’utilisateur et à déterminer quels sont les segments et la quantité de bande passante allouée au contrôleur par chaque segment. Par exemple, la section Présentation du fond de panier du manuel du NI PXIe-1092 fournit le diagramme de la figure 8, montrant la génération de liaison et le nombre de voies entre les emplacements périphériques (emplacements 2 à 9) et l’emplacement du contrôleur système (emplacement 1) :

Diagramme du fond de panier PXIe-1092 PCI Express 

Figure 8 : Diagramme du fond de panier PXIe-1092 PCI Express

​La figure 8 montre que chaque emplacement a une connexion Gen 3 x8 à un commutateur et que le contrôleur système a une connexion Gen3 x8 au premier segment (commutateur virtuel 0, qui couvre les emplacements 2 à 4) et une connexion Gen 3 x16 au deuxième segment (commutateur virtuel 1, qui couvre les emplacements 5 à 9). Voici un bref résumé de certaines spécifications pertinentes des manuels de plusieurs châssis PXI Express :

 

Tableau 3 : Comparaison du mouvement des données du châssis NI PXIe

Traitement des données sur l’instrument

​De nombreux instruments NI intègrent une logique embarquée configurable telle que NI FlexRIO ainsi que des périphériques reconfigurables capables d'effectuer des FFT ou d'autres formes de traitement intelligent des données avant de déplacer les données sur le bus PCI Express. Ce prétraitement peut fortement réduire la bande passante nécessaire demandée au châssis et au contrôleur.

Diffusion de flux pair à pair

​De nombreux instruments NI haute vitesse supportent le transfert de données directement entre instruments sans passer par la mémoire hôte ou même quitter leur segment de bus PXI Express via une API appelée NI-P2P. L’utilisation de NI-P2P peut être très utile lorsque vous devez effectuer un grand nombre de traitements de données en temps réel et que les données proviennent de plusieurs instruments, ou lorsque l’instrument d’E/S ne dispose pas d’un traitement embarqué suffisant, mais un coprocesseur NI PXI Express, tel que PXIe-7903 ou PXIe-7915, le fait. Lorsque NI-P2P est une bonne solution pour le système, il est utile de conserver les instruments qui doivent partager des données entre eux dans le même segment du même châssis, car il réduit la charge sur les segments de bus voisins et entraîne une réduction de la surcharge des commutateurs PCI Express. Voir Introduction à la diffusion de flux pair à pair pour en savoir plus.

FIFO DMA de l'hôte

​Pour les périphériques qui supportent l'accès direct à la mémoire (DMA) de l'hôte, le DMA peut être un moyen très utile d'éviter d'alourdir le processeur hôte pour gérer toutes les E/S de mémoire en temps réel. Normalement, l'hôte gèrerait directement toutes les écritures et lectures dans la mémoire, mais DMA permet à l'hôte d'établir un lien direct entre une partie assignée de la mémoire et le périphérique qui doit diffuser, de sorte que la charge sur l'hôte ressemble plus à une étape de configuration unique qu'à une opération de gestion continue de la mémoire. Cette stratégie peut améliorer considérablement les performances en dissociant l'exécution du logiciel d'application d'une grande partie de la surcharge de mouvement des données.

Exemples d'applications et de sélections de produits

Dans cette section, nous passerons en revue certains exemples de systèmes de test ainsi que la justification des produits sélectionnés pour chacun. 

Exemple de sélection de signaux mixtes et DAQ

​Examinons un exemple de système de test et voyons comment nous pourrions commencer par les choix d’E/S et passer de là à la sélection du châssis et enfin aux choix d’emplacements pour les périphériques d’E/S qui seront dans le châssis sélectionné.

​Tout d’abord, dressons une liste des périphériques d’E/S de notre système d’exemple avec leurs besoins théoriques en débit de données. 

​Le débit de données max. d'un module est donné par : 

formule du débit de données max. pour un module

​Nous choisirons quelques nombres et débits de voies arbitraires dans le tableau 4 pour l’exemple.

 

Tableau 4 : Modules PXI de signaux mixtes et DAQ

​Notez que les débits et le nombre de voies sont basés sur le choix du concepteur du système dans l’application, mais la largeur des données et la taille du buffer embarqué (nous y reviendrons à l’étape suivante) sont des spécifications du module et/ou du driver. 

​Par exemple, les spécifications du PXIe-5423 déclarent que la résolution du CNA est de 16 bits.

Spécifications de sortie analogique PXIe-5423

Figure 9 : Spécifications de sortie analogique PXIe-5423

​Remarque : Par défaut, les modules DAQ, tels que le PXIe-6396, comblent les échantillons jusqu'à 16 ou 32 bits pour des performances de latence et de surcharge. Ainsi, même si le PXIe-6396 a des échantillons de résolution 18 bits, il utilise 32 bits sur le bus, sauf si vous activez la compression embarquée, ce qui peut affecter la latence des échantillons.

​Pour un autre exemple, les spécifications du PXIe-5172 indiquent que la mémoire embarquée (utilisée comme buffer pour les échantillons) est de 1,5 Go pour la version à 8 voies.

Spécifications de la mémoire embarquée PXIe-5172

Figure 10 : Spécifications de la mémoire embarquée PXIe-5172

​Étant donné que certains de ces périphériques d’E/S pourraient potentiellement générer de grandes quantités de débit (jusqu’à 4 Go/s), nous savons que les débits de données sont potentiellement suffisamment importants pour imposer des exigences sévères à notre sélection de châssis. Cette exigence signifie que nous devrons creuser davantage avant de déterminer quels châssis conviennent. Nous voudrons avoir deux à trois fois plus de bande passante que le débit max. requis par le système (si possible) afin de pouvoir facilement surmonter la surcharge du bus et les futures mises à niveau sans avoir à réarchitecter le système.

​L’étape suivante pour comprendre les besoins de mouvement de données de cette application consiste à déterminer si l’un de ces périphériques va avoir besoin de diffuser des données dans cette application. En général, cela se résout en deux parties : premièrement, en examinant si la durée d’acquisition/génération dépassera la taille du buffer embarqué de l’instrument, et deuxièmement, en déterminant si l’application nécessite un flux de données entre instruments avec des exigences de latence particulières.

​Pour calculer la taille d’un buffer nécessaire, nous prenons combien de temps l’acquisition ou la génération de la plus longue durée devra être et multiplions par le débit de données max. pour déterminer la taille du flux de données. Ensuite, nous comparons la taille de ce flux de données à la taille du buffer embarqué sur le périphérique. Par exemple, si nous utilisons le PXIe-6569 pour de brèves sessions de 10 ms à la fois, pour les fréquences que nous avons calculées ci-dessus, nous utiliserions 0,010 s × 5 Go/s = 50 Mo pour le buffer de sortie et 0,010 s × 4 Go/s = 40 Mo pour le buffer d’entrée. Cela totalise 90 Mo. Le PXIe-6569 dispose de 4 Go de DRAM embarquée, donc à ces fréquences et nombre de voies et pour une durée de 10 ms, la mémoire embarquée est suffisamment grande pour servir de buffer sans avoir à se soucier de la bande passante du bus PCI Express. Essentiellement, les données en sortie seront préchargées ou générées dans le FPGA de ce périphérique et les données en entrée peuvent être transférées hors du périphérique lorsque l’acquisition est terminée sans déborder le buffer embarqué. Autrement dit, le fond de panier n’a pas besoin d’être aussi rapide que l’instrument puisqu’il peut déplacer les données avant pour écrire des données ou après pour lire des données. Cependant, si la durée de l’acquisition/génération dépasse la capacité du buffer embarqué, nous savons que notre fond de panier devra diffuser des données à des vitesses pour suivre l’instrument. 

​Comme décrit précédemment, nous devons également tenir compte de la latence. L'application a-t-elle besoin de transférer des données vers l'hôte ou vers un autre instrument avec des exigences de latence spécifiques ? En cas de besoin de latence, il y a de fortes chances que nous devions transférer des données en temps réel entre l’hôte et notre instrument. Ce serait également une raison pour laquelle la bande passante du fond de panier devra suivre l’instrument, même si nous avons une capacité de buffer suffisante pour ne pas nous soucier de la bande passante en continu.

​Pour cet exemple, disons que nous avons évalué la conception et trouvé lequel de ces instruments repose sur le flux à travers le fond de panier en temps réel. 

 

Tableau 5 : Exigences de flux pour les modules PXI à signaux mixtes et DAQ

​De plus, nous devrions comprendre si ces flux sont simultanés entre eux. Pour cet exemple, disons qu’ils doivent être simultanés. 

​À ce stade, nous en savons suffisamment pour imposer des exigences à notre sélection de châssis. Nous avons besoin d’un châssis capable de supporter simultanément au moins 2,9 Go/s en entrée et 2,5 Go/s en sortie. Étant donné que l’entrée et la sortie sont largement indépendantes dans l’utilisation du bus (il existe une certaine différence dans la surcharge du bus, mais nous allons le négliger dans cet exemple), nous pouvons concentrer notre exigence sur la fréquence plus exigeante de 2,9 Go/s en entrée. Cela signifie que l’idéal serait d’utiliser un châssis avec deux à trois fois plus d’emplacement maximum et une bande passante système d’environ 6 à 9 Go/s. Par conséquent, nous recherchons un châssis avec connexion Gen 3 x8 (soit 8 Go/s) à un emplacement. Ce critère affine notre liste d’options pour les châssis PXIe-1085, PXIe-1092 et PXIe-1095.  

​Étant donné que notre application requiert 10 emplacements d’instrumentation, cela exclut également le PXIe-1092, qui ne dispose que de huit emplacements pour les instruments. Nous choisirions donc entre le PXIe-1085 et le PXIe-1095.

​Si l’application ne nécessitait pas de flux à ces fréquences à partir du PXIe-6593, cela pourrait élargir notre liste de châssis appropriés pour inclure le PXIe-1084 ou le PXIe-1086, ce qui serait suffisant pour les 336 Mo/s du PXIe-6396. 

​Si le système avait plutôt des besoins supplémentaires de flux simultané, comme trois unités du PXIe-6593 de cet exemple au lieu d'une seule. Ils tiendraient individuellement dans PCIe Gen 3 x8 par emplacement, mais ajoutés ensemble, ils dépassent les capacités d’une liaison Gen 3 x8 du segment au contrôleur. Nous devrions réfléchir à la manière de distribuer ces modules intensifs en flux de données sur plusieurs segments et nous assurer que nous avons suffisamment de bande passante totale au contrôleur système. Dans ce cas, nous aurions besoin d’un châssis PXIe-1085 ou PXIe-1095 et nous placerions un PXIe-6593 dans le segment qui a une liaison Gen 3 x8 au contrôleur système. Les deux autres iraient dans le segment qui a la liaison Gen 3 x16 au contrôleur système.

Exemple DAQ

​Pour un autre exemple, voyons un système DAQ axé sur HIL centré autour du NI PXIe-6357. Pour cet exemple, nous dirons que nous avons besoin de 2 000 voies d’entrée analogique, 10 voies de sortie analogique, 120 voies d’entrée numérique statique et 80 voies de sortie numérique. Nous dirons également que notre application s’exécute autour d’une fréquence de boucle de 1 ms. Nous voulons donc échantillonner à 1 000 Hz.

 

Tableau 6 : Nombre de voies et débits de données du système DAQ axé sur HIL

​Dans cet exemple de système, il y a un grand nombre de voies, mais pas un besoin massif de débit de données. Toutes les entrées additionnées totalisent 4,15 Mo/s et toutes les sorties totalisent seulement 0,12 Mo/s. C'est un débit suffisamment faible pour qu'il puisse être réalisé avec n'importe quel châssis NI PXIe. 

​Cependant, puisque nous utilisons le PXIe-6357 avec le besoin de 2 000 voies d’entrée analogique, nous aurons besoin d’au moins 10 unités de PXIe-6357, ce qui nous pousserait vers un châssis avec au moins 10 emplacements disponibles pour l’instrumentation.

​Sur la base de cette exigence, nous pouvons choisir entre les châssis PXIe-1081, PXIe-1084, PXIe-1085, PXIe-1086 et PXIe-1095 et être sûrs de pouvoir répondre aux besoins de mouvement de données de l'application avec l'un de ces modèles de châssis.

Conclusion

Le choix d’un châssis est un élément clé de la conception d’un système de test modulaire. Pour le PXI, cela peut affecter tout, de la taille, de la puissance disponible par emplacement et des capacités de cadencement et de synchronisation, au support des modules hybrides PXI, aux conditions de fonctionnement et aux capacités de mouvement des données. Un mouvement efficace des données dans le châssis est fondamental pour atteindre des performances fiables dans les systèmes de test basés sur PXI. 

Pour choisir le bon châssis PXI Express pour le mouvement des données, il faut tenir compte à la fois des modules individuels du système et du débit total du système. Les ingénieurs doivent évaluer les besoins en bande passante par emplacement, comprendre la distribution des segments et assurer une bande passante système suffisante pour supporter tous les instruments qui fonctionneront simultanément. Tout aussi important est de choisir un contrôleur PXI Express qui correspond aux capacités du châssis.

Pour éviter les goulots d’étranglement liés au mouvement des données, NI propose plusieurs stratégies telles que l’équilibrage de charge sur les segments PXI Express, l’utilisation de la diffusion de flux pair à pair (P2P) pour la communication directe avec les instruments et l’exploitation du traitement embarqué ou basé sur FPGA pour transférer la gestion des données de l’hôte.

Lorsqu’ils sont bien planifiés, les systèmes PXI construits sur la plate-forme modulaire NI fournissent une base solide pour des applications de test évolutives à haut débit. 

Étapes suivantes

Pour sélectionner le châssis NI PXI adapté à votre application :

  • Utilisez la page de boutique du châssis PXI pour filtrer selon la bande passante maximale du système.
  • Pour une comparaison complète de la gamme de châssis PXI, téléchargez la brochure du châssis PXI.
  • Si vous connaissez déjà le modèle de châssis, consultez sa page produit.
  • Pour obtenir des diagrammes détaillés du fond de panier et des spécifications de bande passante, consultez le manuel de l’utilisateur du modèle de châssis. Accédez-y via la page produit principale du modèle > Documentation > Informations générales et utilisation > Manuel de l'utilisateur > Présentation du fond de panier > Emplacements périphériques hybrides.

Nous proposons une gamme complète de châssis, contrôleurs et modules NI PXI Express, ainsi qu’un support expert pour vous aider à concevoir des systèmes qui répondent aux exigences d’aujourd’hui et s’adaptent à celles de demain. Explorez nos ressources ou contactez un ingénieur NI pour commencer.

 
Génération PCI ExpressVitesse par voieLargeurs des voiesBande passante maximale par emplacement
Gen 1250 Mo/sx1 à x4Jusqu’à 1 Go/s
Gen 2500 Mo/sx1 à x8Jusqu’à 4 Go/s
Gen 31 Go/sx1 à x8Jusqu’à 8 Go/s
Type de module PXIDébit de données typique (par module)
Périphériques d'acquisition de données (DAQ)0,1 à 250 Mo/s
DMMs<0.1 Mo/s
SMU1 à 30 Mo/s
Générateurs/oscilloscopes de signaux250 Mo/s à 5 Go/s
E/S numériques haute vitesse et série haute vitesse100 Mo/s à 10 Go/s
RF5 à 20 Go/s
​Modèle​Total des emplacements​Bande passante système​Segments PCI Express​Lier la vitesse au contrôleur​Couverture des emplacements par segment​Lier la vitesse à l'emplacement
NI PXIe-1071​4​3 Go/s​1​Génération x4 par emplacement​aucun segment​Gen 1 x4
NI PXIe-1073​5​250 Mo/s​1​Gen 1 x1 (MXI-Express)​Segment 1 : Emplacements 2 à 5​Gen 1 x1
NI PXIe-1081​18​2 Go/s​2​Génération 1 x4 par segment

​Segment 1 : Emplacements 2 à 9 ;

Segment 2 : Emplacements 10 à 18

​Gen 1 x1
NI PXIe-1083​5​2 Go/s​1​Thunderbolt™ 3 vers Gen 2 x4​Segment 1 : Emplacements 2 à 5​Gen 2 x1
NI PXIe-1084​18​4 Go/s​2​Génération 2 x4 par segment

​Segment 1 : Emplacements 2 à 9 ;

Segment 2 : Emplacements 10 à 18

​Gen 2 x1
NI PXIe-1085​18​24 Go/s​2

​Gen 3 x8

Gen 3 x16

​Segment 1 : Emplacements 2 à 10 ;

Segment 2 : Emplacements 11 à 18

​Gen 3 x8
NI PXIe-1086​18​12 Go/s​2

​Gen 2 x8

​Gen 2 x16

​Segment 1 : Emplacements 2 à 9 ;

Segment 2 : Emplacements 10 à 18

​Gen 2 x8
NI PXIe-1088​9​8 Go/s​4​Gen 2 x4

​Gen2 x4 par emplacement : Emplacements 4,6,8

Gen2 x4 partagée : Emplacements 2,3,5,7,9

​Gen 2 x4

Gen2 x1

NI PXIe-1090​2​2 Go/s​1​Thunderbolt 3 vers Gen 2 x4​Segment 1 : Emplacements 1 à 2​Gen 3 x1
NI PXIe-1092​9​24 Go/s​2

​Gen 3 x8

Gen 3 x16

​Segment 1 : Emplacements 2 à 4 ;

Segment 2 : Emplacements 5 à 9

​Gen 3 x8
NI PXIe-1095​18​24 Go/s​2

​Gen 3 x8

Gen 3 x16

​Segment 1 : Emplacements 2 à 10 ;

Segment 2 : Emplacements 11 à 18

​Gen 3 x8

 

ModèleFonctionNombre de voies utilisées​Largeur de données par voie​Fréquence d'E/S max. dans l'application​Débit de données max. (calculé)​Taille du buffer embarqué
NI PXIe-6569​LVDS​40 en sortie​1 bit​1 Géch./s​5 Go/s en sortie​4 GO
NI PXIe-6569​LVDS​32 en entrée​1 bit​1 Géch./s​4 Go/s en entrée​4 GO
NI PXIe-6593​HSS

​2 voies en entrée

​2 voies en sortie

​1 bit​10 Go/s

2,5 Go/s en entrée

​2,5 Go/s en sortie

​4 GO
NI PXIe-6396​DAQ​8 en entrée​32 bits​14 Méch./s​336 Mo/s en entrée​8 196 échantillons
NI PXIe-5423​AWG​2​16 bits​400 Méch./s​1,6 Go/s en sortie​64 M échantillons
NI PXIe-5163​Portée​2​14 bits​1 Géch./s​4 Go/s en entrée​512 Mo
NI PXIe-5172​Portée​8​14 bits​250 Méch./s​4 Go/s en entrée​1,5 Go
NI PXIe-4082​DMM​1​24 bits​20 kéch./s​60 kéch./s en entrée​—
NI PXI-2594​Mux/commutateur​n/a​n/a​Négligeable​Négligeable​—
NI PXI-2576​Mux/commutateur​n/a​n/a​Négligeable​Négligeable​—
 
​Modèle​Fonction​Débit de données max.​Besoin de diffuser ?
PXIe-6569​LVDS​5 Go/s en sortie​Non
PXIe-6569​LVDS​4 Go/s en entrée​Non
PXIe-6593​Série haute vitesse

​2,5 Go/s en entrée

​2,5 Go/s en sortie

​Oui
PXIe-6396​DAQ​336 Mo/s en entrée​Oui
PXIe-5423​Générateur de signaux​1,6 Go/s en sortie​Non
PXIe-5163​Oscilloscope​4 Go/s en entrée​Non
PXIe-5172​Oscilloscope​4 Go/s en entrée​Non
PXIe-4082​DMM60 kéch./s en entrée​Non
PXI-2594​Multiplexeur/commutateur​Négligeable​Non
PXI-2576​Multiplexeur/commutateur​Négligeable ​Non
 
​Modèle​Fonction​Nombre de voies​Largeur de données par voie​Fréquence d'E/S max. dans l'application​Débit de données max.

 

 

PXIe-6357

 

 

​Entrée analogique

​Sortie analogique

​Entrée numérique

​Sortie numérique

​2 000

​10

​120

​80

​16 bits

​16 bits

​1 bit

​1 bit

​1 000 éch./s

​1 000 éch./s

​1 000 éch./s

​1 000 éch./s

​4 Mo/s en entrée

​0,02 Mo/s en sortie

​0,15 Mo/s en entrée

​0,10 Mo/s en sortie