NI-DAQmx 高速串流至磁碟
概觀
NI 推薦使用 TDMS 檔案格式來儲存時基量測資料至磁碟，以實現高效能、可用性與重複使用。在 NI-DAQmx 9.0 中，TDMS 檔案寫入功能已直接整合至 NI-DAQmx 驅動程式內，可輕鬆快速地將資料串流至磁碟，速度最高可達每秒 1.2 GB。
內容
NI-DAQmx 高速記錄
NI-DAQmx 9.0 或更高版本會安裝新的 DAQmx Configure Logging VI，讓使用者可於 DAQ 面板的單一 VI 中，設定資料寫入 TDMS 檔案的速度。 這樣一來，NI-DAQmx 不僅易於使用，也能輕鬆整合至現有的資料擷取應用中，同時在內部最佳化之下，這也是將資料寫入磁碟的最快途徑。
圖 1. DAQmx Configure Logging (TDMS) VI 可讓使用者在尚未啟動工作前，先行設定將資料記錄至 TDMS 的作業。
為了最佳化檔案寫入速度，NI-DAQmx 可繞過 Windows、LabVIEW 與 TDMS 緩衝，直接將資料從裝置緩衝串流至硬碟。此外，Voltage - Continuos Input.vi 會將原始資料寫入至 TDMS 檔案 (包括在回讀 TDMS 檔案時個別使用的調整資料)，以提升效能，並減少佔用的磁碟空間。拜上述最佳化所賜，寫入速度最高可達每秒 1.2 GB。如需範例，請選擇「Help」(說明) >>「Find Examples...」(尋找範例...)，以開啟 NI Example Finder，並於當中選擇「Hardware Input and Output」(硬體輸入與輸出) >>「DAQmx」>>「Analog Input」(類比輸入) >>「Voltage - Continuous Input.vi」，以開啟範例。
圖 2. NI Example Finder。
資料儲存至 TDMS 檔案後，您可以使用 LabVIEW、DIAdem、TDMS Excel 外掛程式中的 TDMS File API 與 TDMS File Viewer，或是其他支援 TDMS 的介面，讀取與檢視所擷取的資料。深入了解 TDMS 寫入與讀取介面。
選用的資料壓縮功能
在 PC-Based 資料擷取系統中，磁碟 I/O 頻寬、CPU 頻寬與匯流排頻寬，是影響高速串流至硬碟的主要因素。假設專業開發人員有足夠的磁碟 I/O 與匯流排頻寬，NI-DAQmx 資料壓縮功能就可大幅提升效能，繼而實現高速串流至磁碟應用。
NI-DAQmx 是影響串流至磁碟效能的主要因素，因為在移動與調整裝置擷取的資料時，它會使用到 CPU 頻寬。正因如此，在 CPU 頻寬有限的系統上，NI-DAQmx 如何高效率地使用 CPU 就顯得至關重要。
NI-DAQmx 會實作極為簡單的資料壓縮方式。它會直接拋出位於取樣結尾的位元，並將所產生的樣本封裝至記憶體。開發人員可透過設定，讓 NI-DAQmx 捨棄樣本中的一個或多個最低有效位元。舉例來說，您可以將通道設為採 24 位元解析度與 32 位元取樣大小，這樣一來，就只會傳回 20 個最高階位元。此範例一共會捨棄 12 個位元 (包括 8 個未使用的位元)，以減少 37.5% 的所需磁碟空間。在部分情況下，由於樣本已包含未使用位元，因此不會「失去」任何資料。舉例來說，如果通道採 12 位元解析度與 16 位元取樣大小，就會包含 4 個未使用位元。您可以在毫無損失的情況下捨棄 4 個位元，同時減少 25% 的所需磁碟空間。NI-DAQmx 不會實作其他任何無損或破壞性的壓縮演算法，例如 LZW 或 JPEG。
圖 3. 使用 NI-DAQmx 資料壓縮功能，提升高速串流至磁碟的效能。