PXI Express の​よく​ある​質問​(FAQ)

概要

この​ドキュメント​は、​PXI Express に関して​寄せ​ら​れ​た​質問​に対する​回答​を​掲載​し​てい​ます。​PXI プラットフォーム​に関する​基本​的​な​知識​が​ある​こと​を​前提​と​した​内容​と​な​って​い​ます。

内容

一般​仕様

PXI Express と​は?

PXI Express テクノロジ​は、​PXI プラットフォーム​の​最新​技術​です。​PXI Express 規格​は PCI Express を PXI 規格​に​統合​する​もの​で、​それ​により​バック​プレー​ン​帯域​幅​が​132 MB/​秒​から​実に​45​倍​の​6 GB/​秒​に​まで​向上​し​ます。​また、​100 MHz の​差動​基準​クロック​と​差動​トリガ​を​組込む​こと​で、​PXI の​タイミング/​同期​機能​も​強化​さ​れ​てい​ます。​PXI Express 規格​を​利用​すると、​下位​互換性​を​維持​し​つつ​その​よう​な​機能​を​PXI に​追加​する​こと​が​でき​ます。


PXI Express の​帯域​幅​や​遅延​時間​(レーテンシ)​は​他の​バス​と​比べ​て​どの​よう​な​違い​が​ありま​すか?

帯域​幅​と​は、​バス​上​に​送​られる​データ​の​速度​を​示す​もの​で、​通常​メガバイト/​秒​で​表​し​ます。​遅延​時間​と​は、​バス​上​で​の​データ​送信​における​遅延​を​示す​もの​です。​PXI Express では、​コントローラ​から​バック​プレー​ン​へ​最大​6 GB/​秒​の​帯域​幅​を​提供​し​ます。​これ​は​テスト・​計測​業界​で​現在​実現​できる​最大​の​帯域​幅​です。​さらに、​システム​の​仕様​によって​は​周辺​スロット​ごと​に​最大​2 GB/​秒​の​専用​帯域​幅​を​利用​する​こと​も​可能​です。

PXI Express の​遅延​時間​は、​PCI ベース​の PXI と​同等​か、​場合​によって​は​優​れ​て​おり、​あらゆる​主流​の​商用​テスト・​計測​バス​技術​の​中でも​最小​と​な​って​い​ます。​USB や​イーサネット​など​の​外部​バス​の​遅延​時間​に​比べる​と、​数​桁​の​差​が​あり​ます。


PXI Express は PXI にとって​代わる​もの​です​か?

いいえ。​PXI Express は PXI プラットフォーム​の​一部​で​あり、​ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​を​はじめ​と​する​各社​は、​PCI と PCI Express の​両方​に​対応​する​製品​を​開発​する​こと​で、​今後​も​当​プラットフォーム​へ​の​投資​を​継続​し​ます。​一般​的​な​データ​集録​や​モータ​制御​など​多く​の​アプリケーション​では、​PXI Express が​提供​する​よう​な​優​れ​た​帯域​幅​は​必要​と​さ​れ​ま​せん。​そのため、​どちら​か​適​し​て​いる​方​を​ユーザ​が​選ぶ​必要​が​あり​ます。​PXI システム​は​既に​多く​の​アプリケーション​に​利用​さ​れ​て​おり、​今後​も​PCI を​ベース​と​した​数多く​の PXI システム​が​長期​にわたって​実装​さ​れる​見通し​です。​さらに、​NI の PXI Express シャー​シ​に​は、​PXI 周辺​スロット​と PXI Express ハイブリッド​周辺​スロット​の​両方​が​搭載​さ​れ​てい​ます​ので、​既存​の PXI 周辺​モジュール​も PXI Express 周辺​モジュール​も​同じ​シャー​シ​や​システム​内​で​同時に​使用​する​こと​が​でき​ます。


​参考​資料
PXI と​は?

互換性

PXI Express は PXI と​互換性​が​ありま​すか?

はい。​PXI Express は、​ソフトウェア​と​ハードウェア​の​両面​において PXI 周辺​モジュール​と​の​互換性​が​確保​さ​れ​てい​ます。

  • ソフトウェア: PCI Express では、​PCI と​同じ​オペレーティングシステム​(OS)​と​ドライバモデル​を​使用​する​ため、​PCI ベース​の​システム​(PXI​など)​と PCI Express ベース​の​システム​(PXI Express など)​の​間​で​完全​な​ソフトウェア​互換性​が​あり​ます。​この​ソフトウェア​互換性​は、​PCI-​SIG(PCI Special Interest Group)​によって​保証​さ​れ​てい​ます。​PCI-​SIG は、​Intel 社​など、​PCI/​PCI Express 規格​の​開発​と​強化​に​尽力​する​企業​によって​構成​さ​れ​た​団体​です。
  • ハードウェア: PXI Express シャー​シ​に​は、​PXI Express 周辺​モジュール​と​ハイブリッド​スロット​互換​の PXI 周辺​モジュール​の​両方​に​対応​する​ハイブリッド​周辺​スロット​が​搭載​さ​れ​てい​ます。​これらの​周辺​スロット​は、​PCI と PCI Express の​いずれ​に​も​対応​し​ます。


旧 PXI システム​用​に​作成​した​既存​の​コード​を​使用​でき​ます​か?

はい。​PXI Express は PXI に​完全​対応​し​てい​ます​ので、​旧 PXI システム​用​に​作成​した​コード​を PXI Express システム​でも​使用​する​こと​が​でき​ます。​互換性​が​ある​の​は、​Windows XP、​Linux® など​の​オペレーティングシステム、​Microsoft Office、​NI LabVIEW など​の​アプリケーション​ソフトウェア、​LabVIEW VI や C​+​+ プロジェクト​など​の​ユーザ​コード​です。

PXI Express シャー​シ​に​は​どの​よう​な​タイプ​の​スロット​が​ありま​すか?

PXI Express シャー​シ​に​は、​以下​の​よう​な​スロット​が​搭載​さ​れ​てい​ます。

  • 組​込/​リモート PXI Express コントローラ​用​の​システム​スロット
  • PXI モジュール​用​の PXI 周辺​スロット
  • PXI Express 周辺​モジュール、​32​ビット CompactPCI 周辺​モジュール、​ハイブリッド​互換​PXI​周辺​モジュール​用​の PXI Express ハイブリッド​周辺​スロット
  • PXI Express 周辺​モジュール​と PXI Express システム​タイミング​モジュール​の​両方​に​対応​する​システム​タイミング​スロット

図​1. ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​の PXI Express シャー​シ​の​バック​プレー​ン​配置図

PXI Express ハイブリッド​スロット​と​は​何​です​か?

PXI Express シャー​シ​に​は、​PXI 周辺​スロット​と PXI Express ハイブリッド​周辺​スロット​の​2​種類​の​周辺​スロット​が​あり​ます。​下図​に​示す PXI​ハイブリッド​周辺​スロット​は、​PXI Express 周辺​モジュール、​32​ビット CompactPCI ボード、​または​ハイブリッド​スロット​互換 PXI モジュール​に​利用​でき​ます。

図​2. PXI Express ハイブリッド​スロット​は、​PXI Express 周辺​モジュール、​32​ビット CompactPCI ボード、​ハイブリッド​スロット​互換 PXI モジュール​に​対応

ハイブリッド​スロット​互換 PXI モジュール​と​は​何​です​か?

ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​の​J2​コネ​クタ​を​搭載​し​てい​ない PXI モジュール​は、​既に​ハイブリッド​スロット​互換 PXI モジュール​と​な​って​い​ます。​J2​コネ​クタ​を​搭載​した NI モジュール​の​場合​は、​その​コネ​クタ​を​交換​し​て PXI Express ハイブリッド​周辺​スロット​に​対応​させる​必要​が​あり​ます。​下図​では、​J2​コネ​クタ​が​取り​外​さ​れ​て​より​小さな eHM コネ​クタ​に​代え​ら​れ​てい​ます。​ハイブリッド​スロット​互換​モジュール​は​既存​の PXI 周辺​スロット​でも​使用​する​こと​が​でき​ます。

変更​済み​の NI モジュール​では、​バック​プレー​ン​コネ​クタ​だけ​が​交換​さ​れ​てい​て、​その他​の​部分​は​変更​さ​れ​てい​ま​せん。​この​変更​は、​J2​コネ​クタ​の​下部​の​大部分​が​32​ビット PXI モジュール​では​使用​さ​れ​てい​ない​という​点​を​利用​した​もの​です​(ローカル​バス​で​の​使用​は​例外)。

図​3. PCI ベース​の PXI モジュール​の​コネ​クタ​を​変更​し​て​ハイブリッド​スロット​の​互換性​を​確保

 既存​の PXI 装置​は​どう​なり​ます​か?

既存​の PXI 周辺​モジュール​は、​ハイブリッド​スロット​を​備え​た PXI Express シャー​シ​と PXI シャー​シ​の​両方​で​使用​でき​ます。​PXI Express 規格​は PXI の​性能​を​高め​た​もの​で​後継​技術​では​ない​ため、​NI を​はじめ​と​する​各社​は​引き続き PCI 信号​に​基づく PXI コントローラ、​シャー​シ、​モジュール​の​開発​と​販売​を​継続​し​ます。

既存​の PXI 周辺​モジュール​を NI PXI Express シャー​シ​で​使用​する​に​は、​PXI 周辺​スロット​の​いずれ​か​に​モジュール​を​挿入​する​だけ​で​けっこう​です。​既存​の​装置​に​J2​コネ​クタ​が​ない​場合​は、​ハイブリッド​スロット​に​モジュール​を​挿入​する​こと​も​でき​ます。​J2​コネ​クタ​を​搭載​した​既存​の​PXI モジュール​の​数​が​利用​できる PXI スロット​数​より​多い​場合​は、​余った PXI モジュールをナショナルインスツルメンツまで送っていただければ、​わずか​な​料金​で​ハイブリッド​スロット​に​対応​する​よう​変更​い​た​し​ます。


所有​し​て​いる NI PXI モジュール​を​送​っ​たら​ハイブリッド​スロット​互換​にし​て​も​ら​え​ます​か?

ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​では、​ハイブリッド​スロット​に​対応​する​よう​既存​の PXI モジュール​を​わずか​な​料金​で​変更​し​て​おり​ます。​ただし​多く​の​場合​その​必要​は​ありま​せん。​NI の PXI Express シャー​シ​に​は、​PXI スロット​と PXI Express ハイブリッド​スロット​の​両方​が​搭載​さ​れ​てい​ます​ので、​既存​の​(変更​さ​れ​てい​ない)​モジュール​を​新しい​シャー​シ​で​使用​でき​ます。​ナショナルインスツルメンツに送られた PXI モジュール​について​は、​互換性​を​持​たせる​ため、​当社​で​J2​コネ​クタ​を​取り外し、​小さい eHM コネ​クタ​に​付け​替え​ます。​ただし、​既存​の​全て​の​モジュール​が​ハイブリッド​スロット​互換​に​変更​可能​な​わけ​では​ありま​せん。​例えば、​E シリーズ PXI データ​集録​モジュール​など​の​レ​ガ​シー​製品​は、​変更​が​でき​ま​せん。


今後 NI が​リリース​する PXI モジュール​は、​ハイブリッド​スロット​に​対応​する​予定​です​か?

はい。​ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​では、​これまで​J2​コネ​クタ​を​採用​し​てい​た​ほとんど​の PXI モジュール​に、​より​小さい eHM コネ​クタ​を​搭載​する​よう​に​な​って​い​ます。​そのため、​その​よう​な​モジュール​は​既存​の PXI 周辺​スロット​でも PXI Express ハイブリッド​周辺​スロット​でも​使用​する​こと​が​でき​ます。​ただし​繰り返し​ます​が、​既存​の​モジュール​が​全て​ハイブリッド​スロット​互換​に​変更​できる​わけ​では​ありま​せん。​例えば E シリーズ​データ​集録​モジュール​など​の​レ​ガ​シー​製品​の​場合、​新しい​コネ​クタ​へ​の​移行​は​不可能​と​な​って​い​ます。

技術

CompactPCI ベース​の PCI Express 信号​用​に​同様​の​規格​は​ありま​すか?

はい。​CompactPCI Express 規格​は、​PXI Express の​基​と​なる​もの​で、​2005​年​6​月​に​発表​さ​れ​ま​した。​この​規格​は、​PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturers Group)​が​所有​し​管理​し​てい​ます。


x1、​x4、​x16 という​の​は​どういう​意味​です​か?

PCI Express では、​データ​は​レーン​と​呼ばれる​送受信​ペア​を​通​って​順次​送信​さ​れ​ます。​一方向​につき​250 MB/​秒​の​データ​転送​が​可能​です。​複数​の​レーン​を​x1、​x2、​x4、​x8、​x12、​x16、​x32 の​リンク​に​グループ​化​する​こと​で、​スロット​に対する​帯域​幅​を​拡張​する​こと​が​でき​ます。​例えば、​x16​スロット​の​帯域​幅​は​各​方向​4 GB/​秒​(250 MB/​秒​X 16)​という​ことに​なり​ます。​異なる​レーン​幅​は PCI Express の​異なる​物理​スロット​の​サイズ​に​相当​し​ます​が、​PXI Express スロット​と​接続​が​リンク​の​レーン​幅​によって​物理​的​に​異なる​わけ​では​ありま​せん。


全て​の PXI Express スロット​に​は​専用​の​帯域​幅​が​ある​の​です​か?

その​答え​は、​シャー​シ​と​コントローラ​で​の PCI Express バス​の​実装​方法​により​異​なり​ます。​スロット​の PCI Express レーン​が​コントローラ​の​チップ​セット​に​直接​リンク​さ​れ​て​いる​場合​は、​その​スロット​に​専用​の​帯域​幅​が​あり​ます。​ただし​コントローラ​や​シャー​シ​が PCI Express スイッチ​を​使​って​リンク​を​分割​し、​複数​の​スロット​に​ファン​アウト​し​て​いる​場合​は、​それらの​スロット​で​帯域​幅​を​共有​し​て​いる​ことに​なり​ます。​コントローラ​と​シャー​シ​は、​「直接​リンク」​と​「スイッチ」​の​両​カテゴリ​に​属する​もの​が​利用​可能​となり​です。


ローカル​バス​に​は​どの​よう​な​影響​が​ありま​すか?

PXI ローカル​バス​は、​各 PXI 周辺​スロット​と​その​左右​に​隣接​する PXI 周辺​スロット​の​間​の​接続​を​行う​ため​の​もの​です。​1​つ​の​ローカル​バス​ピン​を​除​い​て、​ローカル​バス​は PXI Express ハイブリッド​スロット​と PXI Express モジュール​では​利用​でき​ま​せん。​以前​ローカル​バス​が​使用​し​てい​た​物理​的​な​コネ​クタ​スペース​に​は、​今​は PCI Express 信号​用​の​コネ​クタ​が​設置​さ​れ​てい​ます。​ただし​ローカル​バス​は、​PXI Express シャー​シ​の​隣接​する PXI スロット​間​では​利用​でき​ます。​そして​言う​まで​も​なく、​今後​リリース​さ​れる​PCI​ベース​の PXI シャー​シ​でも​利用​可能​です。


MXI Express と PXI Express の​関係​を​教え​て​くだ​さい。

MXI Express テクノロジ​を​利用​すると、​PC の PCI Express スロット​や​ノート​型 PC の ExpressCard スロット​から PXI/​PXI Express シャー​シ​を​透過​的​に​リモート​制御​する​こと​が​でき​ます。​MXI Express の 「Express」 と​は、​インタフェース​が​接続​さ​れ​て​いる​シャー​シ​では​なく、​PC 側​の​インタフェース​の​こと​を​いい​ます。

Linux® は、​Linus Torvalds の​登録​商標​です。

関連​リンク
チュートリアル : PXI 規格